式(1)和式(2)中,Kv为压控振荡器电调灵敏度(rad/sV);Kd为比相器灵敏度,Kd=VDD/2π,VDD是运放的工作电压(VDD=5 V),Kd单位取V/rad;N为总分频次数;ξ为锁相环路的阻尼系数,ξ的合适取值范围是在0.5~1.0之间,通常选择最佳起始点ξ=0.707;ωn为环路自然谐振角频率,ωn值的选择将直接影响环路滤波特性和捕捉时间,为了保证环路对噪声有较好的抑制,ωn应该远小于鉴相频率ωd,通常可按式(3)选择
ωn=ωd/(30~1 000),(3)
当噪声来源于参考频率和分频器时,ωn可以选择得小些;当噪声来源于压控振荡器时,ωn可选择得大些。
具体计算如下:
Kd=VDD/(2π)=5/(2π)=0.796 V/rad,
故:R1选用4.7 kΩ电阻,R2选用120 kΩ电阻。
变容管电调谐介质振荡器〔2~4〕如图3所示,把变容管通过微带线与介质振荡器耦合形成电调谐电路,调谐电压加在变容管两端,改变变容管结电容,就可以实现谐振频率的调整。
这种介质振荡器体积小、高稳定、低噪声,能够满足锁相环路的要求。
4 测试结果
经测试,本频率合成器具有较低的相位噪声,在偏离载频100 Hz、1 kHz、10 kHz时,相位噪声分别为-35dBC、-65 dBC、-85 dBC(见图4)。它的频率稳定度也很高,在-20℃~+55℃范围内可以稳定在10-8以内。
5 结束语
本文将锁相环频率合成器专用芯片MC145152-2、变容管电调谐介质振荡器用于1 800 MHz频率合成器中,使该频率合成器具有较低的相位噪声、很高的频率稳定度。与传统频率合成器相比,性能有了很大的提高。该频率合成器在移动通信等领域将有着广泛的应用。
参考文献
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