Microwave 版 (精华区)

发信人: songlsw (liwei), 信区: Microwave
标  题: 微波设备元件（2）频率源
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Fri Oct 29 13:05:32 2004)

    在变频器进行频率变换时,需要有微波频率源给混频器提供本振信号，才能得到所希望
的频率。因此，在卫星地球站微波设备中，微波频率源成了很重要的组成部分。
    卫星通信，尤其是数字卫星通信对变频器的本振源提出了较高的要求，如较高的频率
稳定度、高的频谱纯度、较低的相位噪声、满足要求的输出电平、方便的多频率输出转换
等。为此，变频器通常都采用微波锁相振荡器和微波合成器作为本振频率源。
    锁相振荡器一般用作固定频率的本振源。如上变频器中，二次变频方式中的第一本振
，三次变频方式中的第一、二本振等。微波锁相振荡器（设计成压控振荡器）的输出频率
的谐波上，从而使微波振荡器的频率稳定度达到与基准频率信号同一水平上，同时利用锁
相环路的滤波特性使标准晶振输出信号受噪声影响形成的宽带相位噪声得到较好的滤波。
因此，锁相振荡器是一种既有良好频率稳定度，又有良好相位噪声特性的微波频率源。
    锁相振荡器因电路所用锁相环的特点，分为三种基本类型：混频锁相源、分频锁相源
和取样锁相源。混频锁相方式的主要特点是低频鉴相、高频锁相，技术上比较简单，较易
实现，但构成繁锁，体积较大，易出现故障。分频锁相方式也是低频鉴相、高频锁相，但
锁相环路中的直流放大器存在零点飘移问题，加上分频器引起的问题，但取样锁相环具有
灵活性大、寄生输出小的特点，且方案构成简单，便于设备的小型化和单元化。在地球站
设备中应用最多的是取样锁相振荡器。
    在地球站中，把输出多频率点（多波道）的微波本振源称作微波频率合成器是一种将
高精确度、高频率稳定度（如基准晶振产生）的标准频率经过直接或间接频率的加、减、
乘、除运算，产生出多个与标准频率有相同稳定度和准确度的离散频率输出的技术。由频
率合成技术制成的频率合成吕是一促性能优良的多频率产生设备，它可以提供稳定的、频
率间隔为任意的离散频率。目前，地球站设备中都毫无例外地采用微波频率合成器作为本
振频率源。
    微波频率合成的基本方式有两种：直接式和间接式。直接式频率合成具有转换波道快
的特点，但频率的四则运算是采用混频、倍频、分频等技术，因而在工作过程中会产生大
量的谐波，需用滤波器来抑制，故设备结构复杂，成本和体积增加。同时，高次倍频还会
造成输出信噪比变坏。因此，直接式频率合成器的地球站中很少采用。
    间接式频率合成是运用锁相技术与数字分频等技术结合对频率进行四则运算，谐波分
量是利用锁相环路的窄带滤波特性加以滤除而不采用滤波器，从而使频率合成器结构简单
，造价低，并具有良好的低相位噪声特性，因而被地球站所普遍使用。
    间接式频率合成器的方案很多，卫星通信地球站所采用的主要有混频锁相式、取样锁
相式和数字分频锁相式三种。
    
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