采用AD9913的低相噪頻率合成器設(shè)計(jì)

　　相噪分析

　　器件選型上，100MHz參考源采用恒溫晶體振器，相位噪聲設(shè)計(jì)值應(yīng)不低于-155dBc/Hz/10k，本振由階躍二極管倍頻電路實(shí)現(xiàn)，DDS采用AD9913，鑒相/分頻器則采用HMC700。

　　其中，DDS用100MHz時(shí)鐘激勵(lì)輸出23.88~25MHz時(shí)，其相位噪聲小于-145dBc/Hz/10k，經(jīng)混頻除4后相位噪聲可達(dá)-155dBc/Hz/10k，鑒相/分頻器的本底相位噪聲值為-225dBc/Hz。

　　由公式(2)可估算出近載頻10k時(shí)(M=28，N=40)，系統(tǒng)閉環(huán)輸出相位噪聲為：

　　實(shí)際測量如圖4所示，合成器的相位噪聲測量結(jié)果與計(jì)算基本吻合。

　　雜散抑制

　　本方案中，合成器雜散的主要來源有以下三個(gè)部分。

　　(1)DDS(AD9913)產(chǎn)生的雜散。通過在DDS輸出端的帶通濾波器將DDS產(chǎn)生的雜散濾除。

　　(2)混頻產(chǎn)生組合頻率分量。取樣本振與VCO輸出混頻后，除得到有用的中頻信號(hào)外，還會(huì)產(chǎn)生大量無用的組合分量，這些無用分量如果不加以抑制，會(huì)泄漏到合成器輸出端，形成雜散。設(shè)計(jì)時(shí)通過方向性較強(qiáng)的放大器級(jí)聯(lián)提供反向隔離，同時(shí)在混頻器后面設(shè)計(jì)一個(gè)帶通濾波器，濾除混頻后的雜散信號(hào)，并在電路上進(jìn)行良好的屏蔽，以保證系統(tǒng)指標(biāo)要求。

　　(3)鑒相頻率泄漏。鑒相頻率來自分頻產(chǎn)生的矩形脈沖，包含著豐富的混波分量，電路中需通過環(huán)路濾波器進(jìn)行抑制，為達(dá)到更好阻帶特性，可在環(huán)路中附加一個(gè)LC低通濾波器來實(shí)現(xiàn)。

　　結(jié)束語

　　本文介紹了一種用于超短波通信設(shè)備的C波段低相噪頻率合成器，并詳細(xì)分析了其相位噪聲、雜散抑制性能。在調(diào)試過程中，作環(huán)路濾波器所產(chǎn)生的噪聲對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有較大影響，使得環(huán)路轉(zhuǎn)折頻率附近有底噪聲干擾現(xiàn)象，通過改進(jìn)環(huán)路濾波器的參數(shù)后解決干擾。該合成器已投入工程中應(yīng)用，實(shí)用效果較好。

　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] AD9913 Datasheet[Z].Analog Device Corp.
　　[2] HMC440 Datasheet[Z].HITTITE Corp.
　　[3] 方立軍.一種C波段低相噪鎖相頻率合成器[J].現(xiàn)代電子,2001,73,(4):41-45
　　[4] 趙海清.一種新穎的頻率合成器捷變頻方案[J].電訊技術(shù),2002,42,(4):5-8
　　[5] 趙彥芬.頻率合成器環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)[J].無線電工程,2006,36,(4):39-41
　　[6] 張廣顯,白錫巍.階躍二極管高階倍頻器研制[J].半導(dǎo)體情報(bào),2000,37,(2):50-52