鑒相器頻率對產(chǎn)生信號的調(diào)頻線性度的影響
本文介紹了一種通過快速改變鎖相環(huán)分頻器分頻比,來產(chǎn)生線性調(diào)頻信號的頻率綜合器,并對影響其掃描線性度的因素進行了分析。此方法擁有頻率精度高、易于調(diào)試以及線性度好等特點,適于用作車載雷達信號源。本文首先甩ADS軟件對系統(tǒng)進行仿真,基于仿真結(jié)果,分析了鑒相器頻率對產(chǎn)生信號的調(diào)頻線性度的影響。
1 頻率綜合器的設(shè)計
鎖相環(huán)電路由參考頻率源、鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器(VCO)4個模塊組成。如圖1所示,如果鎖相環(huán)電路用作為頻率綜合器,還需要加入程序分頻器。其輸出頻率fout=Nfr,其中,fr為鑒相器頻率;N為分頻器分頻比。
因此,通過改變分頻比N可以控制輸出頻率。編寫程序周期性、線性且快速地改變N的值,便可以得到調(diào)頻連續(xù)波信號。在ADS中建立仿真模型,如圖2所示。
在對模型的仿真中,當(dāng)N的跳變間隔△t較長時,會得到一條近似階梯狀的掃頻曲線;隨著△t逐漸減小,產(chǎn)生的調(diào)頻連續(xù)波信號的掃頻曲線也逐漸變得更加光滑,最終接近于直線,這時就能得到一個線性掃頻信號;但隨著△t的進一步降低,調(diào)頻曲線的線性度會惡化,如圖3所示。
我國車載雷達普遍使用頻段為24 GHz,所設(shè)計鎖相環(huán)頻率綜合源的掃頻范圍為23.875~24.125 GHz,掃頻帶寬為250 MHz,取適當(dāng)?shù)奶冮g隔△t=2μs,環(huán)路帶寬為250 kHz。由于對于鑒相頻率分別為1 MHz,5 MHz以及10 MHz的情況進行了仿真。仿真結(jié)果如圖4~圖6所示。
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