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微波频率间接合成的优化方法

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于它不同于模拟直接合成法,不是用电子线路直接对基准频率进行运算,故称为间接合成法。常用的微波频率合成器实际上就是一个混频锁相环,如图2-6所示。微波扫频信号源合成器的输出频率由YIG振荡器产生,用磁场调谐。图2-6微波频率合成器简图小结:从图2-6可见,由于在锁相环的反馈支路中加入频率运算电路,所以锁相环的输出信号频率只是基准频率经有关的数学表达式的运算结果。

微波频率间接合成的优化方法

如前所述,间接合成法是基于锁相环(Phase Locked Loop,简写为PLL)的原理。锁相环可以看作中心频率能自动跟踪输入基准频率的窄带滤波器。如果在锁相环内加入有关电路就可以对基准频率进行算术运算,产生人们需要的各种频率。由于它不同于模拟直接合成法,不是用电子线路直接对基准频率进行运算,故称为间接合成法。

常用的微波频率合成器实际上就是一个混频锁相环,如图2-6所示。微波扫频信号源合成器的输出频率由YIG振荡器产生,用磁场调谐。用于稳定频率的反馈电路是锁相环,采用谐波混频器或微波取样器,把微波主振的频率输出下变频到射频频段鉴相并构成环路,最终实现对微波主振的锁定。图中带通滤波器隔离器互相配合阻止本振及其在取样器中产生的谐波干扰主振造成不希望的泄漏或调制寄生输出。

参考部分为源提供参考振荡器,它决定了源的短期稳定度(相位噪声),而它的长期稳定度(老化率)决定了输出频率的精度。参考振荡器一般是晶体振荡器。晶体的基频受若干参数影响:老化、温度和电源电压。时间长了,晶体上的张力会影响振荡频率。温度变化会引起晶体结构的变化,从而影响频率精度。另外晶体的压电特性也会受电场的影响。为了改进晶体的性能,常采用温度补偿电路来限制输出频率随环境温度变化而变化。具有这种能力的晶振,称为温补晶振(TCXO)。还有一种晶振称为炉控晶振(OCXO),它把晶体放在恒温炉中,并对电源电压提供屏蔽。许多信号源都可以由外输入源来提供更高的频率稳定度。(www.xing528.com)

图2-6 微波频率合成器简图

小结:从图2-6可见,由于在锁相环的反馈支路中加入频率运算电路,所以锁相环的输出信号频率只是基准频率经有关的数学表达式的运算结果。表达式中的运算符号正好与运算电路的相反,例如前者为乘(即倍频环),则后者是除(即反馈支路中为分频器)。在合成信号源中,倍频式数字环和混频环获得更多应用。数字环的N值可以由计算机程控设定。

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