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直接式頻率合成器(DS)
來源:黄瓜视频app下载官方污科技   發布時間:2012-08-20  瀏覽數:1883    【收藏本頁】

頻率合成的曆史

頻率合成器被人們喻為眾多電子係統的“心髒”。現代戰爭是爭奪電子頻譜控製權的戰爭。頻率合成器產生電子頻譜。在空間通信、雷達測量、遙測遙控、射電天文、無線電定位、衛星導航和數字通信等先進的電子係統中都需要有一個頻率高度穩定的頻率合成器。電子幹擾使雷達、通信麵臨著新的挑戰。通信在電子戰中跳頻體製成為一種重要的軍事通信手段。跳頻通信係統必須裝備與跳頻速度相適應的頻率合成器。一個性能優良的頻率合成器應同時具備輸出相位噪聲低、頻率捷變速度快、輸出頻率範圍寬和捷變頻率點數多等特點。

率合成器一般可分為直接式、間接式(鎖相式)、直接數字式和混合式。 頻率合成理論大約是在30年代中期提出來。最初產生並進入實際應用的是直接頻率合成技術。

六十年代末七十年代初,相位反饋控製理論和模擬鎖相技術的在頻率合成領域裏的應用,引發了頻率合成技術發展史上的一次革命,相幹間接合成理論就是這場革命的直接產物。隨後數字化的鎖相環路部件如數字鑒相器、數字可編程分頻器等的出現及其在鎖相頻率合成技術中的應用標誌著數字鎖相頻率合成技術得以形成。由於不斷吸引和利用如吞脈衝計數器、小數分頻器、多模分頻器等數字技術發展的新成果,數字鎖相頻率合成技術已日益成熟。直接數字頻率合成(DDS)的出現導致了頻率合成領域的第二次革命。七十年代初,J.Tierney等人發表了關於直接數字頻率合成的研究成果,第一次提出了DDS的概念。由於直接數字頻率合成器(DDFS)具有相對帶寬很寬、頻率捷變速度很快、頻率分辨率很高、輸出相位連續、可輸出寬帶的正交信號、可編程和全數字化便於集成等優越性能,因此在短短的二十多年時間裏得到了飛速的發展,DDS的應用也越來越廣泛。

頻率合成的基本概念

頻率合成(Frequeney Synthesis)是指以一個或數個參考頻率為基準,在某一頻段內,綜合產生並輸出多個工作頻率點的過程。基於這個原理製成的頻率源稱為頻率合成器(Frequeney Synthesizer)。頻率合成器按頻率綜合方法可分為直接合成式(Direct Synthesizer)和間接合成式(IndirectSynthesizer);從輸出信號間的相位關係可分為相幹源和非相幹源。

直接式頻率合成器(DS)的概念與實例

這是最早出現最先使用的一種頻率合成器。它是由一個或多個晶體振蕩器經過開關轉換、分頻、倍頻、混頻、濾波得到所需要的頻率。雖然提出的時間早,最初的方案也顯得十分落後,但由於直接模擬合成具有頻率捷變速度快,相位噪聲低的主要優點而使之在頻率合成領域占有重要的地位。

直接模擬頻率合成器容易產生過多的雜散分量以及設備量大是其主要缺點。近年來隨著聲表麵波(SAW)技術的發展,新型的SAW直接式頻率合成器實現了較低的相位噪聲、更多的跳頻頻道、快的頻率捷變速度、小體積和中等價格。預計隨著SAW技術的成熟,SAW直接頻率合成技術將使直接模擬頻率合成器再現輝煌。

SAW直接式頻率合成器主要由SAW梳齒頻率產生器、SAW濾波器以及高速轉換開關、分頻器、倍頻器組成。目前國外已研製出SAW頻率合成器。如美國飛機公司(Aircraft Corp)研製的雷達頻率合成器所達到的技術指標如下:

頻率範圍:1369MHz~1606MHz

跳頻點數:N=243

頻率轉換時間:t s = 01. μ

寄生雜散:-47dBc

美國TRW公司研製的四級多次合成SAW頻率合成器 的技術指標為:

頻率範圍:1280MHz~1528MHz

跳頻點數:N=256

頻率間隔:Δf=1MHz

雜散抑製:-43dBc

頻率轉換時間:t s = 0 025 . μs

其它公司也研製出了SAW頻率合成器,但已經裝備實用的還不多。