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        ADF4108在寬帶X波段頻率合成器中的應用

        作者:高建平 中國人民解放軍92854部隊 通信雷達聲納修理廠 時間:2011-02-22 來源:電子產品世界 收藏

          優化設計及仿真

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/117111.htm

          為了實現X波段的微波頻率合成器,設計時可以選用鎖相環芯片與外部和環路濾波器來進行設計。由于受到芯片頻帶的限制,通常在芯片基礎上需增加一個固定,通常稱之為固定前置分頻式單環頻率合成器,以便降低鎖相環芯片RFIN的輸入頻率。該方案的具體電路結構原理如圖2所示。

          本設計將采用另外方法即外加混頻器進行下混頻方案,該設計保證了PLL系統中全相參且不引入前置的電源噪聲,同時還降低了的RFIN,稱之為雙環混頻式鎖相環頻率合成器,該方案具體電路結構原理如圖3所示(圖3中R為倍頻次數)。

                 有一個簡單的SPI可兼容串聯讀寫接口,CLK、DATA和LE可控制數據傳輸,當LE(latch enable)為高電平時,在CLK的每個上升沿,已鎖入輸入內存的24 位數將被送入合適的緩存器。該系統工作速度是納秒級。這比有幾百微秒的鎖定時間的典型系統更能滿足要求,從而提高了鎖相環的鎖定速度。本設計采用CPLD進行控制,CPLD芯片中XC95288XL最快工作時間為10ns,并且具有較多的宏單元,可以快速實現對芯片的串口控制。混頻器選用成都亞光的HSPK68C,壓控振蕩器選用十三所的HE832K1,輸入采用進口的100MHz晶振,其相位噪聲可達-155dBc/Hz/kHz,100MHz的晶振經過二功分后,一路信號給梳譜發生器倍頻使其產生C波段信號,另外一路送ADF4108作為參考源頻率。該方案的具體電原理圖見圖4。

          使用ADI公司提供的專門針對4000系列的鎖相環芯片的仿真軟件ADI SimPLL,可對ADF4108器件進行仿真。該軟件本身提供有多種類型的環路濾波器,用戶可根據需要選擇濾波器,本設計為了不引入有源器件的電源噪聲,選用三階無源低通濾波器,輸入所選定的特性參數,這樣,軟件可自動計算出環路的各個參數以及相位噪聲、鎖定時間等。圖6 是最終的仿真波形,由圖5 可見該方案設計的X波段頻率合成器在10GHz的輸出頻率上相位噪聲只有-105dBc/Hz/kHz,且入鎖時間只有2.5ms。

             


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        關鍵詞: 分頻器 VCO ADF4108

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