标题:
C波段(5.6GHz---6.2GHz)频率源设计
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作者:
liuda
时间:
2015-1-22 08:34
标题:
C波段(5.6GHz---6.2GHz)频率源设计
频率合成器是现代通讯系统你不可少的关键电路,是电子系统的主要信号源,频率合成器在数字通信,卫星通信,雷达,导航,航空航天,遥控遥测以及高速仪表等领域有着非常广泛的应用。世界各国都非常重视频率合成器的研研究。宽工作频带,高频率稳定度。低相位噪声,低杂散,小步进和高速变频是当代频率合成器发展的趋势。研究
C
波段频率合成器在卫星通信,数字电视等方面有极其重要的意义。
下面是频率源的指标:
频率范围:
5.6GHz----6.2GHz
(
C
波段)
输出功率:
0dbm
左右
频率分辨率:
1MHz
相位噪声:
80dbc/Hz@10KHz
杂散抑制:
-50dbc
供电
12V
前提本设计先把指标排除在外,不管好与坏,主要是没有仪器测试,这也是我第一次做
C
波段的频率源,此设计主要是掌握方案和实践。下面是设计的方案。
方案设计
1
采用上变频
用两片
ADF4350
通过混频器,取出上边频,此方案类似发射机的方案,如下图所示:
这是我头脑中第一想出来的方案,双环上变频外加滤波,采用两个
ADF4350
,一个出来
3G
的频率(固定)另外一个出来可变的频率经过混频器,取上变频,在放大滤波就可以实现了。
固定本振为
ADF4350
如图
变频器采用
HITTITE
公司的
HMC220
如图
最后是用
ADS
软件设计出来的
5.6GHz---6.2GHz
的微带滤波器加放大器如图
实物及实际测试如下所示:
实际测试与仿真出来的几乎一致。。。。
整机结构如下:
整机实际测试
采用下变频器测试输出
350MHz
时频谱。
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接下来就是方案
2.
直接
PLL
这样就相当的简单了。只要一个
VCO.
与频率合成器外加一个
CPU
就可以搞定了。下面是
PLL
设计过程。。。
在这里不得不说的就是,要真心的感谢一位兄弟,陪我一起熬了几个夜晚,没有一句怨言,在此器件他付出了很多,可以这么说,没有他的帮助这个绝对做不出来,在这里真心的说声谢谢了!!!
频率合成器采用
ADI
公司的
ADF4107
,带宽高达
7.5GHz
。由于
ADF4107
内部没有
VCO
,所以
VCO
选择
HITTITE
公司的
HMC431
,带宽为
5.5GHz----3.6GHz
。真好符合设计要求。
下面是原理框图
环路的设计。采用
ADI
公司自带的
ADIsimPLL
软件设计,
由
VCO
的压控曲线得知
环路滤波器要采用有源的滤波器,环路如下:
经过仿真调试最终仿真结果如下所示:
下面是实际调试与测试的过程
先看看实物如何。。。
这些器件都是
QFN
的封装,手工焊起来真是很费劲哦。。。。下面展示下焊工。。。
还是蛮幸运的,一下子就焊上去了,。。。。
接下来就是软件的调试。。。。。多谢这位兄弟的帮忙。经过
3
天的艰苦奋斗终于出结果了。。。
这个时候已经是后半夜的
2
点钟了。。。。。兄弟还在一起陪我调程序。。。
接下来就是测试了,由于手里只有
3.5GHZ
的频谱仪,测试不到
6GHz
的信号,所以就想办法了,还是用下变频的办法来测试。
采用
ADF4350
的二次谐波,然后用以前做好的微带滤波器取出
6GHz
的信号做本振,这样就可以下变频到中频信号,在用频谱测试。
本振源
在用微带滤波器取出
6GHz
的信号,下面是测试的过程
变频出来,是
500MHz
左右的频率,这时是
VCO
自由振荡的频率。。
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接下来就是写程序的看寄存器了。
在这里更搞笑的是,两个人的英语都超级烂。。。。一个三级不过,另一个是三级刚好
60
分却抱着全是英文的资料看。。。。
功夫不负有心人啊,,,奇迹般的写出来了。。。。人没有什么做不到的事情,只是看你想不想去做。只要真心的付出去做一件事,肯定能成功的!!!
下面就是测试结果
本振是
6GHz
,频率合成器输出一个最低的频点,
5.6GHz
,中频输出
400MHz
频谱如下所示
最终把实物放在了屏蔽盒内,效果更佳。。。。
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总结
2014
还有不到
1
个月不到的时间就要结束了,时间过的真好快啊,转眼间一年过去了,在
2014
年里发生了好多的事情,今年刚好本人的本命年,与她从
13
走到
14
,我家里又添加了一个可爱的外甥女。在年初的愿望还是有一个没有实现,可能是还没到缘分吧,,,
在这一年里匆匆忙忙的就要过去了,
14
年哭过,笑过,总体来说
14
年还是蛮幸运的,可能是它的原因吧。。。。
但是
14
年没有什么太大的收获,只赞下了这些。。。
这个作品可能是我在
14
年里的收关之作了吧。接下来的日子里我也不想去弄了,该好好的休息休息了,为在
15
年继续奋斗做好准备。。。。在次感谢帮助过我的人。。。
欢迎光临 (http://www.51hei.com/bbs/)
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