《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一種低雜散低相噪頻率源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2022年電子技術(shù)應(yīng)用第7期
程建斌1，鐘耀霞2
1.中科芯集成電路有限公司，江蘇 無錫214072；2.電子科技大學(xué)成都學(xué)院，四川 成都611731
摘要： 為了降低頻率綜合器的相噪和復(fù)雜度，提出了一種新的低相噪頻率綜合器的設(shè)計(jì)方法。它利用諧波發(fā)生器產(chǎn)生低相噪的高頻信號(hào)，同時(shí)采用集成壓控振蕩器的頻率合成器芯片LMX2820來直接產(chǎn)生輸出信號(hào)和反饋信號(hào)，反饋信號(hào)和低相噪高頻混頻后產(chǎn)生低頻的反饋信號(hào)，通過這種內(nèi)置混頻來降低分頻值的方式來實(shí)現(xiàn)低相噪。采用該方法實(shí)現(xiàn)的13.75 GHz~16.25 GHz(不包含15 GHz)頻率合成器，其相噪指標(biāo)優(yōu)于-102 dBc/Hz@1kHz。
中圖分類號(hào)： TN721
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212327
中文引用格式： 程建斌，鐘耀霞. 一種低雜散低相噪頻率源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(7)：114-117，139.
英文引用格式： Cheng Jianbin，Zhong Yaoxia. Design and implementation of a low phase noise frequency synthesizer[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(7)：114-117，139.
Design and implementation of a low phase noise frequency synthesizer
Cheng Jianbin1，Zhong Yaoxia2
1.China Key System & Integrated Circuit Co.，Ltd.，Wuxi 214072，China； 2.Chengdu College of University of Electronic Science and Techhology of China，Chengdu 611731，China
Abstract： In order to reduce the phase noise and complexity of the frequency synthesizer, a new design method of low phase noise frequency synthesizer is proposed in this paper. It uses the harmonic generator to generate the high-frequency signal with low phase noise. At the same time, the frequency synthesizer chip LMX2820 integrating the voltage controlled oscillator is used to directly generate the output signal and feedback signal. The feedback signal and low-phase noise high-frequency mixing generate the low-frequency feedback signal, Low phase noise is achieved by reducing the frequency division value through this built-in mixer. The phase noise index of the frequency source of 13.75 GHz~16.25 GHz(excluding 15 GHz) is better than -102 dBc/Hz@1kHz.
Key words : frequency synthesizer；low phase noise；harmonic generator；built-in mixer

0 引言

    隨著微波通信技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)接收機(jī)的靈敏度要求越來越高，作為各類接收機(jī)的心臟，頻率源需要為其提供高性能的本振信號(hào)，它的相位噪聲指標(biāo)成為制約接收機(jī)性能的關(guān)鍵因素之一。為了改善頻率源的相噪，國內(nèi)外很多公司和科研機(jī)構(gòu)開展了很多這方面的研究，也提出了各種有效的方法。這些方法有的從構(gòu)成鎖相環(huán)的相位噪聲來源直接分析[1-2]，更多的從實(shí)現(xiàn)方式來分析，包括新型直接合成[3]、DDS和鎖相環(huán)芯片混合技術(shù)[4]、自偏置[5]、諧波混頻[6]、新型多級(jí)自諧波混頻[7]和級(jí)聯(lián)式偏置[8]、混頻環(huán)[9]等。這些方法要么采用直接合成，方案復(fù)雜且體積大；要么是針對(duì)寬帶低相噪系統(tǒng)的，方案實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜，而且價(jià)格高，面對(duì)一些特殊的應(yīng)用會(huì)造成系統(tǒng)的復(fù)雜度提高?；谀承┨囟☉?yīng)用環(huán)境，本文設(shè)計(jì)了一種可用于頻率間隔固定的低相噪頻率源，利用最新的低相噪合成器芯片，同時(shí)采用諧波發(fā)生器產(chǎn)生低相噪的固定射頻信號(hào)來參與混頻，最終降低頻率源的反饋分頻比的方法來改善相噪。對(duì)采用該方法設(shè)計(jì)的頻率源的相噪指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，經(jīng)過對(duì)比測(cè)試指標(biāo)和理論指標(biāo)，證明該設(shè)計(jì)方法符合要求，可以在滿足特定要求的場(chǎng)合使用。




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作者信息：

程建斌1，鐘耀霞2

(1.中科芯集成電路有限公司，江蘇 無錫214072；2.電子科技大學(xué)成都學(xué)院，四川 成都611731)





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