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2.45GHz锁相式频率合成器的设计与实现
资料介绍
微波信号源是低杂波电流驱动系统的源头，其性能参数对低杂波电流驱动系统非常关键。本文采用基于锁相环的频率合成技术研制了2.45GHz微波信号源，根据低杂波电流驱动系统对微波源的要求，重点关注频率稳定度、输出功率、相位噪声和杂散抑制等技术指标。
论文介绍了我国研究核聚变反应的EAST装置，针对EAST低杂波电流驱动系统存在着的问题，迫切需要对老式微波信号源进行升级换代。本文在锁相式频率合成器中使用高稳定度的温补晶振作为参考源，频率稳定度达到±1 ppmmax./year。为了方便测试微波源的后级功率放大器性能，使用单片机控制输出频率。由于相位噪声和杂散等指标对微波源来说非常重要，本文着重探讨了其来源、影响以及抑制措施，主要采取了以下几项优化措施:1，使用ADS和ADIsimPLL仿真了相位噪声和杂散的指标，验证了实验方案的可行性，并改良了环路滤波器设计;2，通过二次稳压、串联小电阻、并联滤波电容以及隔离电源电路减小电源带来的杂散干扰和相位噪声;3，使用四层电路板和合理的布线打孔，可以减小耦合干扰，改善电磁屏蔽;4，通过增大电荷泵电流、设置电荷泵补偿电流、增大鉴相频率、选用单端参考信号源，减小相位噪声和杂散;5，设计π型匹配网络改善射频输出匹配。
本文通过电路分析，搭建了测试平台，而且设计了两套技术方案作为对比，完成了相关实验。经过测试，频率合成器输出频点正确且频率稳定度高，输出功率大小可控，相位噪声和杂散抑制的指标均达到了设计要求，可以取代低杂波电流驱动系统中的老式微波信号源。
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