10MHz-3GHz宽带高性能信号源的研制

论文摘要

本课题来源于与某公司的合作项目:10MHz～3GHz的宽带高性能信号源,本人主要负责其中射频系统的电路设计与实现。课题中采用了DDS+PLL+取样混频+倍频、分频、滤波器组以及ALC的结构设计出了10MHz～3GHz的信号源。该课题不论是在方案设计还是在一些具体模块电路的实现上都具有一定的创新与独到之处。最后的测试结果也证明了该方案是切实可行的。本课题主要采用DDS+PLL+取样混频的方式完成频率合成源仪器中射频部分的设计,应用了倍频器、分频器、滤波器、DDS、PLL、ALC和取样混频器等大量射频器件组成的电路模块,从而实现系统所要求的宽带,低相噪,小步进的信号源。本文首先简述了频率合成、DDS频率合成、锁相环频率合成、DDS+PLL频率合成等的基本理论以及具体设计中应该考虑的方面。然后详细叙述了10MHz～3GHz宽带、细步进、低相噪频率合成信号源系统方案设计,论证了本课题中设计方案的可行性。最后阐述了各个模块在实际设计中应该注意的问题、功能实现以及最终系统的测试结果,对于宽带信号源的研制具有一定的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 频率合成综述
• 1.1 频率合成概念及技术指标
• 1.2 频率合成技术的发展
• 第二章 DDS 频率合成技术研究
• 2.1 DDS 的基本原理
• 2.1.1 DDS 的理论基础
• 2.1.2 DDS 技术的工作原理
• 2.2 DDS 的结构
• 2.3 DDS 的输出频谱
• 2.3.1 理想DDS 的输出频谱
• 2.3.2 含有噪声源的DDS 输出谱
• 2.4 DDS 芯片介绍
• 第三章 PLL 频率合成技术研究
• 3.1 锁相环路的组成及工作原理
• 3.2 锁相环工作过程的定性分析
• 3.3 锁相环性能及其应用
• 3.3.1 锁相环线性相位分析
• 3.3.2 锁相环稳定性分析
• 3.3.3 锁相环跟踪性能分析
• 3.3.4 锁相环的噪声性能分析
• 3.3.5 锁相环捕获性能分析
• 第四章 DDS+PLL 频率合成技术研究
• 4.1 DDS+PLL 频率合成技术概述
• 4.2 DDS+PLL 频率合成技术常用方案
• 4.3 DDS +PLL 频率合成性能分析
• 4.3.1 DDS+ PLL 系统的频谱
• 4.3.3 DDS+ PLL 系统的杂散指标
• 4.3.4 DDS+ PLL 系统的跳频时间
• 第五章10MHz-3GHz 宽带高性能信号源系统研制
• 5.1 项目指标及功能要求
• 5.2 方案的设计及论证
• 5.2.1 射频部分系统方案以及总体工作原理
• 5.2.2 方案的可行性论证
• 5.3 10MHz～3GHz 的信号源的设计与实现
• 5.3.1 DDS 的设计与实现
• 5.3.2 0.8GHz～1.6GHz 的宽带取样混频器的设计与实现
• 5.3.3 0.8GHz～1.6GHz 主环路设计
• 5.3.4 系统的联合调试
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 个人简历