C頻段寬帶低雜散頻率合成器的設計與實現

摘 要： 在此介紹了小數分頻鎖相頻率合成器的相關理論。設計一個帶寬為580 MHz、雜散抑制度≤-60 dBc、相位噪聲≤-85 dBc/Hz@10 kHz的C頻段寬帶低雜散頻率合成器。利用雙環鎖相頻率合成技術和小數分頻鎖相技術，實現了寬帶、低雜散的鎖相頻率合成器的設計。最后經過測試近端雜散指標≤-60 dBc，遠端雜散指標≤-70 dBc，偏移10 kHz的相位噪聲為-89.95 dBc/Hz ，技術指標都優于設計要求。

關鍵詞： 寬帶； 低雜散； 小數分頻； 鎖相環； 頻率合成器

中圖分類號： TN74?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）03?0087?03

Design and implementation of broad?band and low?spurious

frequency synthesizer of C?band

LU Chun， HAN Zhou?an

（Electronic Engineering School， University of Electronic Science and Technology of China， Chengdu 610054， China）

Abstract： The theory related to fractional frequency division phase?locked frequency synthesizer is introduced in this paper. A broad?band and low?spurious frequency synthesizer was designed， whose bandwidth is 580 MHz， spurious suppression level≤-60 dBc and phase noise≤-85 dBc/Hz@10 kHz. The design of broad?band and low?spurious phase?locked frequency synthesizer was realized by means of dual?loop phase?locked frequency synthesis technique and fractional frequency division phase?locked technique. The testing results prove that the near?end spurious suppression level is ≤-60 dBc， the far?end spurious suppression level is ≤-70 dBc and the phase noise is -89.95 dBc/Hz@10 kHz. All the technical indexes are far superior to the design requirement.

Keywords： broad?band； low?spurious frequency； fractional frequency division； phase locked loop； frequency synthesizer

隨著無線通信技術的飛速發展，頻率合成器的研究和應用顯得越來越重要，尤其是在衛星通信、雷達定位、電子對抗等國防領域得到了更廣泛的應用，其性能的好壞直接影響著整個通信系統性能的好壞，這就對頻率合成器提出了更高的要求[1]。C頻段頻率合成器是新一代衛星通信的關鍵技術，也是我國衛星通信需要突破的關鍵技術，因此C頻段頻率合成器的研制對我國的衛星通信具有很重要的意義。本文利用小數分頻鎖相頻率合成技術設計一個C頻段寬帶低雜散頻率合成器。

1 小數分頻頻率合成器工作原理

小數分頻頻率合成器的特點是使分頻比變為小數，這樣可以在不改變參考頻率的情況下，獲得比任何單環整數分頻鎖相環更小的頻率間隔，于是就可以解決單環整數分頻鎖相環不能解決的高頻率分辨率和高鑒相頻率之間的矛盾。小數分頻的基本思想就是采用一種平均的方法，使具有整數分頻比的數字分頻器來實現小數分頻的功能[2]。……