微波頻率源的研究

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平越來(lái)越高，幾乎已經(jīng)從古老的紙制通信時(shí)代完全過(guò)渡到了現(xiàn)在的電子通信時(shí)代。在現(xiàn)在這個(gè)電子通信時(shí)代，微波頻率源是必不可少的，他是各種通信和電子系統(tǒng)的核心部件，在很多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，特別是近幾年，微波頻率源又有了很大的發(fā)展。本文就針對(duì)微波頻率源進(jìn)行研究，讓大家更加詳細(xì)的了解微波頻率源。

關(guān)鍵字：微波頻率源 分類 工作原理 形式 研究

中圖分類號(hào)：TN74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）12（b）-0012-01

微波頻率源在雷達(dá)、通信、空間電子設(shè)備、導(dǎo)航、儀器和儀表等各種微波系統(tǒng)中占據(jù)著重要的位置，頻率源的好與不好直接影響著雷達(dá)、通信、空間電子設(shè)備、導(dǎo)航、儀器和儀表等的性能指標(biāo)。幾年來(lái)，隨著各種各樣的微波器件和集成電路的發(fā)展，微波頻率源也得到了很大的發(fā)展。在這個(gè)電子通信的時(shí)代，微波頻率源的應(yīng)用越來(lái)越受到關(guān)注。

1 微波頻率源的概述

1.1 微波頻率源的概念

微波頻率源就是通過(guò)使用非線性的有源器件和無(wú)源電路，把直流功率轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的RF正弦信號(hào)的部件。

1.2 微波頻率源的主要指標(biāo)

微波頻率源的主要指標(biāo)包括：微波頻率源的工作頻率、微波頻率源的輸出功率，微波頻率源的調(diào)諧范圍以及微波頻率源的諧雜波抑制度等。

微波頻率源的諧雜波抑制度的衡量單位是dB；調(diào)諧范圍使用調(diào)諧靈敏度來(lái)衡量的，單位是MHz/V；輸出功率主要有帶內(nèi)功率平坦度和輸出功率電平；微波頻率源的工作頻率主要包括頻率穩(wěn)定度、負(fù)載牽引和相位噪聲，頻率穩(wěn)定度的單位是ppm/℃，負(fù)載牽引是指當(dāng)振蕩器和負(fù)載緊緊耦合時(shí)，震蕩的頻率會(huì)受負(fù)載的影響。

1.3 微波頻率源的應(yīng)用

微波頻率源主要應(yīng)用于微波系統(tǒng)中，包括雷達(dá)、數(shù)字通信、空間電子設(shè)備、導(dǎo)航、儀器和儀表等。

2 微波頻率源的幾種形式

微波頻率源設(shè)備已經(jīng)遍布了我們的生活，很多電子設(shè)備中都應(yīng)用了微波頻率源。微波頻率源的形式很多，隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，微波頻率源獲得得了很大的發(fā)展。下面就簡(jiǎn)單的介紹幾種形式的微波頻率源。

2.1 混頻式數(shù)字鎖相合成方式

在混頻式數(shù)字鎖相合成方式中，VCO中輸出的信號(hào)首先要經(jīng)過(guò)混頻器，在混頻器中把頻率變成某種較低的頻率，為了使分頻的次數(shù)減少并且改善輸出信號(hào)的相位噪聲，再變成低頻后要對(duì)信號(hào)進(jìn)行分頻和鎖相。

2.2 倍頻式數(shù)字鎖相合成方式

倍頻式數(shù)字鎖相合成方式就是通過(guò)把數(shù)字分頻鎖相處理，使頻率可以靈活地跳變的微波信號(hào)，然后再通過(guò)倍頻處理，將信號(hào)調(diào)至需要的頻率上。這種倍頻式數(shù)字鎖相合成方式的微波頻率源比較簡(jiǎn)單，只需要通過(guò)一個(gè)數(shù)字鎖相環(huán)就可以產(chǎn)生多點(diǎn)頻率跳變。雖然有優(yōu)點(diǎn)，但是同樣也有缺點(diǎn)，缺點(diǎn)就是這種倍頻式數(shù)字鎖相合成的微波頻率源的相位噪聲一般很難做的很高。根據(jù)有關(guān)資料顯示，相位噪聲的指標(biāo)一般都在-85 dBc/Hz～-90 dBc/Hz@1 kHz。

2.3 多點(diǎn)晶振點(diǎn)頻鎖相頻率合成器方式

多點(diǎn)晶振點(diǎn)頻鎖相頻率合成器是由若干個(gè)頻率各不相同的鎖相DRO振蕩器組成的，通過(guò)切換多路PIN開(kāi)關(guān)來(lái)完成頻率的跳變。這種多點(diǎn)晶振點(diǎn)頻鎖相合成器方式的優(yōu)點(diǎn)就是不僅頻率的跳變速度很快，還由于DRO振蕩器的較高的頻率穩(wěn)定度，再加上晶振倍頻的高次諧波的鎖定，使每個(gè)鎖相環(huán)的環(huán)路內(nèi)的程序分頻器的分頻次數(shù)可以設(shè)置的很小，所以經(jīng)過(guò)鎖相的DRO輸出信號(hào)的相位噪聲性能比較好，可以達(dá)到-110 dBc/Hz@1 kHz，這相比前兩種方式，是比較不錯(cuò)的。但是這種方式也是有缺點(diǎn)的，主要缺點(diǎn)就是如果調(diào)頻點(diǎn)數(shù)越多，設(shè)備量也會(huì)隨之成倍的增加，二者之間存在著很大的矛盾。要想解決這種矛盾，可以在點(diǎn)頻晶振鎖相DRO的基礎(chǔ)上再加一個(gè)VCO，以此來(lái)作為頻率捷變，緩解矛盾。

2.4 直接式頻率合成器

直接式頻率合成器就是首先采用階躍倍頻的方法產(chǎn)生一組晶振的高次諧波，作為粗跳變頻率組。工作時(shí)用開(kāi)關(guān)濾波器組挑選出一組粗跳變頻率，然后再使用倍頻器倍頻到需要的波段。同時(shí)，再通過(guò)開(kāi)關(guān)濾波器組選取任何一個(gè)需要的粗跳變頻率，用分頻器進(jìn)行分頻處理，產(chǎn)生一組細(xì)跳變頻率組。靠開(kāi)關(guān)矩陣的切換，挑選粗細(xì)條變頻率，經(jīng)過(guò)混頻器混頻，便可得到能夠在一定帶寬中均勻跳變的頻點(diǎn)。

3 不同形式的微波頻率源的性能比較

上面已經(jīng)對(duì)4種形式的微波頻率源進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，為了讓大家更加詳細(xì)的了解他們的性能，下面就對(duì)這4種形式的微波頻率源的性能進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我們的生活越來(lái)越先進(jìn)，幾乎已經(jīng)告別了傳統(tǒng)的生活方式，完全進(jìn)入了電子時(shí)代。在這個(gè)電子時(shí)代，微波頻率源是必不可少。它在雷達(dá)、通信、空間電子設(shè)備、導(dǎo)航、儀器和儀表等眾多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，是微波系統(tǒng)的心臟。在未來(lái)的相關(guān)研究過(guò)程中，我們還要對(duì)微波頻率源相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，進(jìn)一步探討。

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