基于HMC703的寬帶低相噪低雜散頻率合成器設計

摘 要： 主要介紹了基于HMC703鎖相環芯片的400～1 000 MHz寬帶低相噪低雜散頻率合成器的軟硬件設計方案，給出了相位噪聲軟件仿真曲線和實際測試得到的曲線，調試實驗結果表明，該設計較好地達到了預期指標要求，還給出了部分軟件控制代碼，對于使用該芯片的用戶起到一定的指導意義。

關鍵詞： HMC703； 鎖相環； 頻率合成器設計； C8051F121

中圖分類號： TN74?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）01?0093?03

引 言

頻率合成器技術是現代無線通信中的關鍵技術之一，很多現代電子設備和系統的功能實現，都直接依賴于所用頻率合成器的性能。它的作用是產生與基準參考頻率具有同樣高精度和穩定度的離散頻率信號，作為各種收發信機的本振信號。它的實現方式有四種：直接模擬合成器（DAS）、直接數字式合成器（DDS），鎖相環頻率合成器（PLL?FS）、延遲鎖相環頻率合成器（DLL?FS）。

本文基于HMC703芯片，設計了一款接收機上用的低相噪低雜散的鎖相環頻率合成器，其中軟件控制部分使用的是C8051F121單片機芯片。

1 HMC703芯片功能特點

HMC703LP4E分數頻綜芯片是最新的PLL+VCO產品，這個平臺具有業界最好的相噪和雜散性能。能夠在實現高階調制方案的同時減小高性能無線電中的阻塞效應。

另外，HMC703LP4E具有頻率掃描和調制特性、外部觸發、雙緩沖、精確頻率控制、相位調制以及更多功能。同時其管腳與HMC700LP4E鎖相環芯片兼容。

精確頻率模式具有一個24 b小數模數器，提供0 Hz頻率誤差和極低信道噪聲的小數頻率。串行接口提供讀回功能并且與多種協議兼容。

2 基于HMC703芯片的低相噪低雜散頻率合

成器設計

2.1 鎖相環頻率合成器的基本原理

鎖相環是將接收到的信號的頻率和相位，通過負反饋的方式，使得設備內其他電路的本真信號能夠與它同步，達到頻率和相位的同步，以便后面的鑒相、鑒頻等的正確工作。

鎖相環頻率合成器主要包括：鑒相器（PD）、環路濾波器（LF）、電壓控制振蕩器（VCO） 和可編程[N]分頻器。系統框圖如圖1所示。