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正文摘录:

2006年第21期总第236法以其体积小、成本低等优点，应用仍然很广泛，本设计即应用此种方法。图2间接频率合成原理框图2.3直接数字频率合成直接数字频率合成用计算机和数模变换器来产生信号。其合成方法一种是用计算机求解一个数字递推关系式，一种是查表取得相应的正弦波值。这种合成器件体积小、功耗低，并且可以几乎是实时地以连续相位转换频率，具有非常高的频率分辨率。以上3种频率合成方法中，目前用得最多是锁相环频率合成。在某些特殊应用场合，例如要求极高的工作频率、非常高的频率分辨力或快速的频率转换性能等，PLL合成器难于实现时，可采用另外两种合成方法，或者将这3种合成方法结合使用，便构成混合式的频率合成器。3利用zL40813构建PLL频率合成器3.1芯片介绍ZL40813为Zarlink公司低噪声高频分频器，管脚连接如图3所示。其特性有：高工作频段：8.5～14.5GHz；低相位噪声(一146dBc／Hz@10kItz)；低功耗(500mw)；单电压供电(5V)；输入灵敏度一2dBm。、hoUTP盯omUr0mUBG邛图3ZL40813管脚图SP5769为zarlink公司为最高至3GHz频率调谐器而设计的单芯片频率合成器，管脚连接如图4所示。其特性有：单芯片3GHz频率合成；低相位噪声一148dBc·／Hz；可选参考频率分频比；可选充电泵电流比率；I。c总线控制；信号分频比为240～23767。CHARGEPUMP口jll0'丰口DRlvECHARGEPUMP~f厅F———1；II]D日vEcRYsr^Lc^P口=|叫’噜=口vEECRYSTALc^P口=|0f’#|=口vEEcRYsT^L口j’l，f工]盯INPuTC~STAL口=|jI’‘仁口RFINPUTSDAff0=1.1曼!’3F0~NPUTsD^口=|‘lsP1’卢3RHNPUT3cL[[|《锄t4=【]vccscL仁亡|5l5两12I=口vccPORTP～LoBLEv[q吲1'F口旺FJcOPP0时P3IOGLEV口=|0l1'仁口REF~PPoRTP2口j’l’车口ADDRESSp0盯p2==1’l10I=口^口0REssPo盯P1‘q：I蔓=。PORT~PORT¨‘爿：J!}口PORTPO频率太高时合成器的功耗会过大。为了产生高频源，合成器通常在PLL中与一个独立的外部分频器进行耦合。这个分频器将频率源“预分”到一个可被频率合成器处理的频率，但分频器的噪声对频率合成器的影响巨大，需要有低噪声的高频分频器，而Zarlink公司的低噪声高频分频器ZL40813满足要求，可通过成本较低的锁相环(PLL)电路为VSAT和其他RF器件构建高频信号源。图5说明了如何使用PI。L电路来创建VSAT上行链路本地振荡器。压控振荡器(’VC())输出的13GHz信号经过zL40813进行8分频后，输出低噪声的1.625GHz信号。该信号再经过一个噪声性能较好的单芯片频率合成器，如SP5769进一步分频，然后与晶振参考频率相比较，输出的相位差电压通过一个充电泵，控制VC()的输入电压，构成一个锁相环路，产生稳定的13GHz的本地振荡信号。该本振信号再与被调翩信号(1～1.5GHz)混频，经滤波后即可形成VSAT的上行频率信号。该PLL电路也可以使用其它单芯片频率合成器，不过应注意选择那些能与高频预分频器接口的合成器。参考翟兰竺仝』—了石iji吾罔茹淼，………_……环路滤波VCO!混频器带通滤波器_÷卜—√a旦竺警，f，_、、一，偌卜。}”一『T盛蕃G孵Hz振频率选择Ii被调制信号坐鱼生翮_唑lr’伽。‘!本地振荡器I兰!!竺!!!!!l：一一…_一一一一__一一_一_。…-_一__---图5应用PI。I。电路构建VSAT上行频率电路原理图3.3噪声分析低相位噪声对VSAT和其他RF器件都十分重要。本例电路中的zL40813分频器是采用互补硅双极技术构建的，F，为28GHz。这样在回路带宽中产生的噪声与载波的噪声十分接近，不会被PLL消除。噪声级数与材料的物理特性有关，如GaAs等其他技术本身的噪声级数就比载波噪声要高。图6列举了其他13.5GHz分频器的相位噪声级数。基.120畜-1251.130拦-135芝-140譬·145蠹-150PhaseNoisevsO仃§etFreqin=10GHzP|n=-1dBm，525M’Femp=25℃OlllUlUU图6工作频率为13.5GHz系列分频器的相位噪声级数在频率合成过程中增加的相位噪声可通过下式算出：(p，一2Qlg(}。。tff，)(下转第44页)4】=18“代