宽带低相噪频率综合器设计与实现-论文.pdf

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1、电子·电路丧a叶技2015年第28卷第7期ElectronicSci．＆Tech．／July．15．2015doi：10．16180／j．cnki．issnl007—7820．2015．07．017宽带低相噪频率综合器设计与实现李昂，于萌，朱康生(西安电子工程研究所专业3部，陕西西安710100)摘要为满足某雷达信号设计要求，文中基于国产小数锁相环芯片GM4704产生7．12—9．12GHz的信号，采用传统的PLL方式产生，低相位噪声、低杂散的频率综合器。同时，给出了设计过程并对相关的设计参数进行分析，应用相关的PLL仿真软件对环路滤波器进行仿真设计，通过实际电路测试，

2、相位噪声达到一97dBc／Hz@lkHz与理论计算较接近，杂散达到一70dB。关键词频率合成器；宽带；低相噪；PLL；GM4704中图分类号TN74文献标识码A文章编号1007—7820(2015)07—054—03DesignandImplementationofWide-bandLowPhaseNoiseFrequencySynthesizersLIAng，YUMeng，ZHUKangsheng(SpecializedUnit3，Xi’anElectronicEngineeringResearchInstitute，Xi’an710100，China)Abstrac

3、tInordertomeetthedesignrequirementoftheradarsignal，thisarticledescribea~equeneysynthe—sizerbasedonthedecimalphaselockedloopchipGM4704madeinChina．TheconventionalPLLtechniqueisa-doptedtogeneratelowphasenoisesignalfrom7．12to9．12GHz．Thedesignprocessandtherelateddesignparame—tersalegiven．Also

4、weusethePLLsimulationtodesigntheloopbandfilter．Circuittestsshowthatthephasenoisecanreachto一97dBc／Hz@1kHz，whichisclosetothetheoreticalvalue；thespuriouscanreach一71dB．Keywordswide-band；lowphasenoise；PLL；GM4704频率综合器广泛应用于宽带测量设备、无线通信、环芯片GM4704，其射频输出频率可达到10GHz，其性军用雷达、电子对抗系统中，随着军用雷达、电子对抗能优于同款Hit

5、tite的HMC704，电路结构简单、功耗减及横向军品、民品技术的高速发展，对分系统的“心小。电路框图如图1所示。脏”部件频率综合器提出了越来越高的要求J。常用的高性能频率合成方式主要有以下4种：锁相频率合成(PLL)、直接模拟式频率合成、直接数字式频率合成(DDS)和混合式频率合成(DDS+PLL)。PLL技术具有频率覆盖范围大、相位噪声低、杂散抑制好的特点而图1锁相环基本框图被广泛应用。1方案设计2指标分析2．1相位噪声分析本文采用经典的PLL结构产生超宽带、低相位噪声信号。J。频率合成器的频率输出范围为7．12—一个理想锁相环相位噪声取决于多项因素：(1)参考分频

6、器的附加抖动噪声，VCO分频器的附加抖动噪9．12GHz，相位噪声要求≤一96dBc／Hz@1kHz；杂散声。(2)VCO的灵敏度，VCO的增益K。，VCO自身的抑制≤一70dBc；频率步进8MHz。采用传统的PLL相位噪声频谱。(3)鉴相器引入的鉴相周期杂散，电荷结构，电路结构简单，通过合理器件选择可实现低成本高性能指标。文中采用80MHz输出的高性能OCXO泵自身的热噪声和1／f噪声。(4)环路滤波器和环路带晶振作为参考输入频率，PLL芯片应用国产小数锁相宽。(5)参考信号源的相位噪声频谱。(6)芯片的工作模式。整数、小数调制类型。合理选取与配置相关芯片寄存器的各个

7、参数可实现高的性能指标。根据收稿日期：2015．01-25GM4704LP4手册，其FOM基底为Fp0dB=-227dBc／Hz作者简介：李昂(1987一)，男，硕士，工程师。研究方向电磁场与微波技术。E-mail：inside—out@qq．corn@1Hz；闪烁噪声基底为FP】dB=一266dBc／Hz@——WWW．dionzikeji．org邱政。等：一种基于频谱细化技术的水下目标识别方法电子·电路2．2试验数据分析O3结束语通过对湖水时实测试的民用水面交通艇辐射噪声情况进行处理，图7是DEMON谱处理结果。从该图直利用改进的高频噪