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S波段频率合成器的设计与实现
资料介绍
工作于射频段的通信系统，其通常很容易受到外界干扰而降低性能，作为系统的核心部件之一的频率源更是如此。因此一个高稳定度、不易受外界干扰的频率源将会对系统整体性能有着至关重要的作用。在业界有着主导地位的晶体振荡器，虽然有着所期望的高频率稳定度，但是其较低的频带限制了其在射频微波段的应用。所以对于射频S波段的频率源，通常采用频率合成的方式来设计以获得期望的具有极高稳定度的射频信号。
本文所设计的为一输出频率2.4-2.5GHz的S波段的电荷泵锁相频率合成器。论文采用传统的理论-设计-实现方式来描述笔者在本设计中所做的工作。其中理论部分主要分析电荷泵锁相环基本组成及其原理，同时建立其数学模型分析其动态特性和环路相位噪声与杂散。设计部分主要为环路的几个模块，包括环路滤波器、参考源以及VCO的设计。实现部分则是通过画PCB电路，印制出所需电路板，并进行合理的电装。
整个系统的主体采用ADI公司所生产的ADF4108集成锁相环芯片来搭建；VCO部分采用 MAXIM公司的 MAX2750芯片设计；环路滤波器则是通过MATLAB计算与仿真来确定；最后的参考源设计为一采用皮尔斯电路的5次泛音晶体振荡器。设计中还采用到了STC12C4052AD单片机来对锁相环芯片进行锁存控制。最后通过对各模块的整合设计并实现了一个输出信号为2.4-2.5GHz的频率合成器。实现的系统具有输出功率大于-8dBm，杂散抑制大于50dBc，步进4MHz的性能特性，基本符合所期望的指标要求。
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