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標題:
C波段(5.6GHz---6.2GHz)頻率源設計
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作者:
liuda
時間:
2015-1-22 08:34
標題:
C波段(5.6GHz---6.2GHz)頻率源設計
頻率合成器是現代通訊系統你不可少的關鍵電路,是電子系統的主要信號源,頻率合成器在數字通信,衛星通信,雷達,導航,航空航天,遙控遙測以及高速儀表等領域有著非常廣泛的應用。世界各國都非常重視頻率合成器的研研究。寬工作頻帶,高頻率穩定度。低相位噪聲,低雜散,小步進和高速變頻是當代頻率合成器發展的趨勢。研究
C
波段頻率合成器在衛星通信,數字電視等方面有極其重要的意義。
下面是頻率源的指標:
頻率范圍:
5.6GHz----6.2GHz
(
C
波段)
輸出功率:
0dbm
左右
頻率分辨率:
1MHz
相位噪聲:
80dbc/Hz@10KHz
雜散抑制:
-50dbc
供電
12V
前提本設計先把指標排除在外,不管好與壞,主要是沒有儀器測試,這也是我第一次做
C
波段的頻率源,此設計主要是掌握方案和實踐。下面是設計的方案。
方案設計
1
采用上變頻
用兩片
ADF4350
通過混頻器,取出上邊頻,此方案類似發射機的方案,如下圖所示:
這是我頭腦中第一想出來的方案,雙環上變頻外加濾波,采用兩個
ADF4350
,一個出來
3G
的頻率(固定)另外一個出來可變的頻率經過混頻器,取上變頻,在放大濾波就可以實現了。
固定本振為
ADF4350
如圖
變頻器采用
HITTITE
公司的
HMC220
如圖
最后是用
ADS
軟件設計出來的
5.6GHz---6.2GHz
的微帶濾波器加放大器如圖
實物及實際測試如下所示:
實際測試與仿真出來的幾乎一致。。。。
整機結構如下:
整機實際測試
采用下變頻器測試輸出
350MHz
時頻譜。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
接下來就是方案
2.
直接
PLL
這樣就相當的簡單了。只要一個
VCO.
與頻率合成器外加一個
CPU
就可以搞定了。下面是
PLL
設計過程。。。
在這里不得不說的就是,要真心的感謝一位兄弟,陪我一起熬了幾個夜晚,沒有一句怨言,在此器件他付出了很多,可以這么說,沒有他的幫助這個絕對做不出來,在這里真心的說聲謝謝了!!!
頻率合成器采用
ADI
公司的
ADF4107
,帶寬高達
7.5GHz
。由于
ADF4107
內部沒有
VCO
,所以
VCO
選擇
HITTITE
公司的
HMC431
,帶寬為
5.5GHz----3.6GHz
。真好符合設計要求。
下面是原理框圖
環路的設計。采用
ADI
公司自帶的
ADIsimPLL
軟件設計,
由
VCO
的壓控曲線得知
環路濾波器要采用有源的濾波器,環路如下:
經過仿真調試最終仿真結果如下所示:
下面是實際調試與測試的過程
先看看實物如何。。。
這些器件都是
QFN
的封裝,手工焊起來真是很費勁哦。。。。下面展示下焊工。。。
還是蠻幸運的,一下子就焊上去了,。。。。
接下來就是軟件的調試。。。。。多謝這位兄弟的幫忙。經過
3
天的艱苦奮斗終于出結果了。。。
這個時候已經是后半夜的
2
點鐘了。。。。。兄弟還在一起陪我調程序。。。
接下來就是測試了,由于手里只有
3.5GHZ
的頻譜儀,測試不到
6GHz
的信號,所以就想辦法了,還是用下變頻的辦法來測試。
采用
ADF4350
的二次諧波,然后用以前做好的微帶濾波器取出
6GHz
的信號做本振,這樣就可以下變頻到中頻信號,在用頻譜測試。
本振源
在用微帶濾波器取出
6GHz
的信號,下面是測試的過程
變頻出來,是
500MHz
左右的頻率,這時是
VCO
自由振蕩的頻率。。
---------------------------------------------------------------------------------------
接下來就是寫程序的看寄存器了。
在這里更搞笑的是,兩個人的英語都超級爛。。。。一個三級不過,另一個是三級剛好
60
分卻抱著全是英文的資料看。。。。
功夫不負有心人啊,,,奇跡般的寫出來了。。。。人沒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!!!
下面就是測試結果
本振是
6GHz
,頻率合成器輸出一個最低的頻點,
5.6GHz
,中頻輸出
400MHz
頻譜如下所示
最終把實物放在了屏蔽盒內,效果更佳。。。。
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總結
2014
還有不到
1
個月不到的時間就要結束了,時間過的真好快啊,轉眼間一年過去了,在
2014
年里發生了好多的事情,今年剛好本人的本命年,與她從
13
走到
14
,我家里又添加了一個可愛的外甥女。在年初的愿望還是有一個沒有實現,可能是還沒到緣分吧,,,
在這一年里匆匆忙忙的就要過去了,
14
年哭過,笑過,總體來說
14
年還是蠻幸運的,可能是它的原因吧。。。。
但是
14
年沒有什么太大的收獲,只贊下了這些。。。
這個作品可能是我在
14
年里的收關之作了吧。接下來的日子里我也不想去弄了,該好好的休息休息了,為在
15
年繼續奮斗做好準備。。。。在次感謝幫助過我的人。。。
歡迎光臨 (http://m.zg4o1577.cn/bbs/)
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