4。3 本章小结 30

结论 31

致谢 32

参考文献… 33

附录 A ATMEGA48 控制程序 35

第 II 页本科毕业设计说明书

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1 引言

1。1  研究背景

频率源是构成现代大部分电子系统的基础，是决定电子系统性能的关键部件。对于通信 设备，频率源的优劣直接关系到整机系统性能指标，重要性就像心脏之于身体。而随着现代 通信、雷达、电子对抗等领域的发展，本振源的性能要求越来越高。毫米波通信、雷达等应 用设备的基础是高质量、稳定可靠的毫米波频率源。现行本振源的主要发展趋势是使本振源 频谱更、纯稳定度更高、相位噪声更低。而微波锁相频率源具有优良的性能：载波跟踪特性； 稳定度高、频谱纯度高；并且可进行高精度的相位和频率测量等。因此，微波锁相频率源特 性鲜明、优势突出具有广泛的应用。

频率合成技术是指生成大量同时具备高稳定度和高准确度的离散频率的技术方法，频率 合成通过确定几个稳定而且准确的参考频率信号，根据需求经过技术处理，输出稳定的频率 作为电路频率源。其中所用到的频率合成方法大略可以分为四种频率合成方式，分别是：直 接式频率合成，间接式频率合成，直接数字式频率合成和混合式频率合成。本文使用到的锁 相式频率合成器实际上就是间接式频率合成器。论文网

锁相环的最早诞生于 20 世纪 30 年代，当时在数学理论方面就已经出现了初期的无线电 技术的原理。1930 年提出了同步的控制理论基础，1932 年 De Bellescize 完成了第一个 PLL 电路，第一次公开发表了对锁相环路的数学描述。在 40 年代开始在电视接收技术中得到广泛 应用。五十年代，随着空间技术的发展，由杰费(Jaffe)和里希廷(Rechtin)研制成功利用锁 相环路作为导弹信标的跟踪滤波器，他们第一次发表了含有噪声效应的锁相环路线性理论析 文章，并解决了锁相环路最佳设计化问题。六十年代初，维特比(Viterbi)研究了无噪声锁相 环路的非线性理论问题， 发表了相干通信原理的论文。就在集成电路技术出现后，1965 年， 第一个 PLL 集成芯片面世，采用线性乘法器型鉴相器实现。在这之后，出现了数字锁相环， 它的鉴相器是逻辑电路，其余的组成部分是模拟电路。伴随着集成电路的飞速发展，锁相环 集成化程度越来越高，便于生产实践，其体积小，成本低，现已广泛应用于电子技术的各个 领域。现阶段，数字电路技术在不断的进步发展，数字锁相环技术广泛的应用于彩色副载波 同步、图象处理、调制解调、FM、频率合成、立体声解码等各个方面。

1。2  研究现状

1。3  论文主要设计工作

本文设计了一款 10GHz 频率锁相本振源，该频率本振源的性能需要满足输出频率 10GHz， 输出功率大于 10dBm，工作电流小于 200mA,频率稳定度 1ppm，相位噪声低于-80dBc/Hz@10kHz、

-90dBc/Hz@100kHz 等指标，并且合理设计整体结构。首先介绍了锁相环频率源系统的主要构成 及其原理，主要为供电模块和 PLL 的介绍。然后根据项目中提出的 5GHz 频率源的技术指标为基 础，选定设计实现方法，根据各类集成芯片的性能参数、功能实现综合考虑选择每个模块所需要 的芯片，确定设计框图、实现初步设计。绘制电路原理图以及 PCB 板图，制作出实物进行装配焊 接以及测试主要技术指标，得到比较满意的数据结果，最后进行这次设计的总结和指出不足之处。 本文内容章节安排如下，第一章绪论介绍本课题内容锁相本振的研究背景、发展现状以及本文的 主要设计工作。第二章介绍了本振源的方案设计，根据系统的设计指标需求，确定系统的原理框 图，说明了锁相环的远离以及，环路滤波器的仿真设计。第三章介绍了硬件电路的设计，包括锁 相环电路的设计，倍频电路的设计以及 ATMEGA48 控制 ADF4107 控制电路的设计，第四章介绍 了 PCB 版的装配、焊接、调试过程以及最后的性能参数设置。