《通信电路ch》PPT课件

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1、笫8章频率合成技术8.1概述频率合成的基本方法主要技术指标相位噪声8.2直接频率合成法8.3锁相频率合成法锁相频率合成器的基本构成锁相频率合成器方案设计中的一些考虑锁相频率合成器的实际构成方案8.4集成频率合成器芯片举例8.5直接数字式频率合成18.1频率合成器概述为了实现高质量的无线电通信，减少各种外界因素对传输信号的干扰，近代通信系统往往要求通信机具有大量的、可供用户选择和迅速更换的载频振荡信号。频率合成器能够实现上述要求。例如移动通信：要求在150、400、900、1800MHz频率附近提供上百个频率点要求这些频率点的载

2、波振荡频率稳定度与精度，都应满足系统的性能要求，并能迅速变换。晶体振荡器无法满足上述要求频率合成器是一种能够产生大量与基准参考频率源具有同样高精度和稳定度的离散频率信号的部件。2频率合成的方法频率合成（频率综合）是指以一个或数个参考频率源为基准，在某一频段内，通过一定的变换与处理后综合产生并输出多个工作频率点的过程。制作高质量频率源成为军用（电子对抗）、民用（通信、广播电视、仪器等）研制工作的一项关键课题这些离散频率的频率稳定度和精度均与基准频率相同。这些离散频率能在很短时间内，由某一频率变换到另一频率频率合成的基本方法主要有

3、三类：直接式频率合成锁相频率合成（亦称间接式频率合成）直接数字式频率合成3频率合成器的主要技术指标（1）工作频率范围频率合成器最高与最低输出频率所确定的频率范围，称为频率合成器的工作频率范围。（2）频率间隔每个离散频率（或信道）之间的最小间隔称为频率间隔。又称分辨力。－应符合通信机要求的信道间隔。（3）频率转换时间由一个工作频率转换到另一个工作频率并使后者达到稳定工作所需的时间。工作频率范围；频率间隔；频率转换时间；频率稳定度与准确度；频谱纯度。4频率合成器的主要技术指标（续）（4）频率稳定度与准确度频率稳定度是指在规定观测时

4、间内，合成器输出频率偏离标称值的程度。准确度则表示实际工作频率与其标称值之间的偏差.（5）频谱纯度输出信号接近正弦波的程度。可以用输出端的有用信号电平与各寄生频率总电平之比的分贝数表示。各寄生信号频率成分：有用信号的各次谐波成分；存在各种周期性干扰（混频器的高次组合频率）；干扰引起的随机相移（相位噪声）。5输出信号频率及各种干扰成分6频谱纯度对通信系统的影响频率合成器输出信号频谱不纯，对接收机和发射机都会产生不良影响频谱不纯的发射信号将对邻道信号产生干扰接收机的混频器可将本振噪声转移到中频段，将降低中频信号的信噪比本振噪声会干

5、扰数字通信载波信号中的相位噪声和本振中的相位噪声直接影响数字相位调制系统的误码率相位噪声和杂散是频率合成器（振荡器）最重要的性能指标之一7相位噪声相位噪声－－频率稳定度在频域中的表征。一般用偏离载频f处单边相位噪声功率谱密度与信号总功率之比来表示，单位dBc/Hz，例如测得某频率合成器的输出信号功率为－5dBm，在偏离该信号1MHz处在1KHz带宽内的噪声功率为－80dBm，那么单位频带内的相对单边相位噪声功率为这里30dB由得出。产生原因：由于相邻信号的干扰，和振荡器存在有源器件、电阻等噪声，这些噪声通过振荡器这个非线性系统

6、时，对它的输出信号幅度和相位都可能进行调制，使得实际振荡器的输出信号是调幅调相波。8相位噪声在振荡器输出信号中的表示第一项为载波电压Vomcosct,第二项为载波信号Vomsinct受到相位噪声n(t)调制的双边带信号。振荡器输出信号的频谱是一根载波频谱和被搬移到载波两边的相位噪声频谱的叠加。由于振荡器具有正反馈的自限幅作用，抑制了振幅噪声，只需考虑相位噪声的影响。而且对于一个能使用的振荡器来说，通常相位噪声也是较小的。9用频谱仪测相位噪声该信号中心频率为836.49MHzSPAN为5KHz分辨率带宽RBW为100Hz输

7、出功率参考为0dBm每格衰减为10dB在偏离中心频率1KHz（即2格）处可读得相位噪声功率相对于信号功率为－55dBc/100Hz相位噪声10相位噪声的特点距离中心频率越远，其值越小。噪声频谱与振荡回路有载Q值有关，Q值越大，曲线越尖锐，相位噪声衰减得越快。－－提高振荡回路的Q值是减小相噪的关键。相位噪声的特点：118.2直接频率合成法采用对频率具有加减乘除四则运算功能的混频器、倍频器、分频器和具有选频功能的滤波器的不同组合来实现频率合成的方法，一般称为直接频率合成法。主要缺点：有较多的非线性电路，可能产生寄生干扰，使输出信号

8、频谱纯度降低。接入了大量的、滤波性能要求较高的频带滤波器，从而使设备体积庞大，造价也十分昂贵。倍频器分频器混频器频率间隔(M可变）为：离散频率数由倍频器的可变倍频次数M决定。滤波器滤波器滤波器12直接频率合成（续）举例1：已知基准频率=1MHz。要求输出频率：21.6MHz分