宽带小步进频率合成器关键技术研究.pdf

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1、宽带小步进频率合成器关键技术研究作者姓名李肇星导师姓名、职称尹应增教授一级学科电子科学与技术二级学科电磁场与微波技术申请学位类别工学硕士提交毕业论文日期2014年12月学校代码10701学号1202120964分类TN82号TN82密级公开西安电子科技大学硕士研究生毕业论文宽带小步进频率合成器关键技术研究作者姓名：李肇星一级学科:电子科学与技术科：二级学科：电磁场与微波技术学科门类：工学指导教师姓名、职称：尹应增教授提交日期：2014年12月AStudyoftheKeyTechnolohyonFrequenc

2、ySynthesizerwithBroadbandandSmallSteppingAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicScienceandTechnologyByLiZhaoxingSupervisor:Prof.YinYingzengDec2014西安电子科技大学毕业论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈

3、交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权

4、单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要近年来，随着频率合成器在诸如雷达、遥测、电子对抗、仪器仪表等领域的应用和普及，对于具有宽带、小步进特性的频率合成器的需求越来越强烈。为此，本文结合实际项目的需求，设计制作了宽带小步进频率合成器。作者在深刻理解频率合成技术相关的背景基础上，

5、研究了频率合成器设计的关键技术。提出了利用DDS输出来激励PLL的频率合成器方案，其中直接数字频率合成器采用ADI公司的AD9958芯片，AD9958具有极快的频率切换速率、极高的频率分辨率及极低的相位噪声等优点，可以实现精确的频率微调；而锁相环采用TI公司最新的LMX2581频率合成芯片，LMX2581具有与参考频率源一致的频谱纯度和稳定度，可以实现大范围的频率变化。利用DDS输出激励PLL后，实现了宽频带、高分辨率、小步进、低杂散的技术指标。利用ADS2009仿真软件，对LMX2581的环路滤波器部分进行

6、了合理的设计与优化。得到了工作在宽带情况下无源环路和有源环路滤波器中元件值的最佳设计方案，从而大大降低了整体系统的相位噪声。整个系统的硬件部分采用了模块化的设计思路，从总体上确定了各个模块的功能和作用，将系统分为了DDS和PLL两大模块。完成了电路原理图的绘制、硬件电路板的设计、加工与调试，并最终完成了该频率合成器模块化的硬件平台搭建工作。在经历两版PCB电路的设计与调试之后，各个模块均达到了设计指标的要求。测试结果显示：该频率合成器能够成功的工作在上位机所设定的频点上，且其工作状态稳定，工作性能良好，所设计

7、的系统可以稳定地工作在40MHz到3822MHz的宽频带的范围内，输出功率大于5dbm，频率步进量小于1KHz，变频时间小于100ns，相位噪声在整个频带内优于-80dBc/Hz@1KHz，杂散抑制大于50dBc，达到了设计指标的要求。关键词：频率合成器，宽带，小步进，PLL，DDS论文类型：应用基础研究类IABSTRACTABSTRACTRencently,withtheapplicationoffrequencysynthesizerinthefieldssuchasradar,telemetry,ele

8、ctroniccountermeasure,etc,thedemandforthefrequencysynthesizerwiththecharacteristicsofbroadbandandsmallsteppingwillbemoreandmoreintense.Thisdissertationaimstodesignandmanufactureafrequencysynthesizerwit