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10MHz-6GHz频率源研究
资料介绍
频率合成在现代电子设备里有着非常重要的地位,其在通信、导航、全球卫星定位系统等领域被广泛应用。带宽更宽,相位噪声和杂散更低、频率步进更小、变频速度更快是频率合成技术发展所追逐的主要目标。
本文根据设计指标,遴选了合适的方案,并完成了10MHz-6GHz宽带频率合成器的参考环、主环、频率扩展及供电电源的设计与调试。该频率合成器基于锁相环频率合成原理和直接数字合成技术(DDS)实现较小的频率步进和较宽的频率范围。
本方案的硬件设计分为:系统总电源模块、内插DDS的锁相环模块以及频率扩展模块。系统总电源模块将220V市电经变压器降压后整流滤波稳压后分别给各个模块提供合适的直流电源;锁相环模块内插DDS可以通过程序控制得到小步进的反馈信号;频率扩展模块分别用分频和混频的方法将输出频率范围展宽。软件部分设计分为:主控制模块和各个模块的单片机编程。主控模块使用天嵌公司出品的TQ2440开发板,在Windows Embedded CE操作系统下编写一个控制界面,通过键盘可以输入频率和功率以及点频和扫频输出方式的选择等,然后通过SPI和各个模块通信,发送控制字;其它模块单片机程序就是通过SPI接收主控发来的控制指令,并对各个模块的工作状态进行调整。
从测试结果可以看出,系统的输出频率范围为10MHz-6GHz,频率分辨率达到100Hz,相位噪声在输出5GHz时为-91dBc/Hz@10kHz和-109dBc/Hz@100 kHz;非谐波杂散小于-45dBc,各项性能指标基本达到了设计的要求。
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