论文部分内容阅读
摘要：频率合成技术是产生频率源的一种现代化手段，它已广泛应用于通信、导航、电子侦察、干扰与反干扰、以及遥控遥测技术中。无线通信技术的快速发展，使得频率合成技术在通信中的作用日益显著。本文主要介绍了一种基于ADF4360-7的U波段频率源的设计实现。
关键词：ADF4360-7；U波段频率源；设计
Abstract:The frequency synthesis technology is a modern means to generate a frequency source. It has been widely used in communication, navigation, electronic reconnaissance, jamming and anti-jamming, and remote control technology. The rapid development of wireless communication technology, the frequency synthesis technology in the communication increasingly significant role. This paper mainly introduces the design and implementation of an U band frequency source based on ADF4360-7.Keywords:ADF4360-7; U band frequency source design;
中圖分类号：TN91文献标识码： 文章编号:
1 概述
频率合成技术是产生频率源的一种现代化手段，它已广泛应用于通信、导航、电子侦察、干扰与反干扰、以及遥控遥测技术中。无线通信技术的快速发展，使得频率合成技术在通信中的作用日益显著。
以往的频率合成器都是用分立元件和小规模集成电路组装起来的，技术复杂，可靠性低、功耗大、体积大、成本高。随着半导体工艺和集成电路技术的快速发展，出现了许多用于频率合成的大规模集成电路。在这些大规模集成电路中，把频率合成器的主要部件如参考分频器、程序分频器、鉴相器、锁定指示器、甚至压控振荡器等集成在同一芯片上。再配上参考振荡器、环路滤波器，即可构成完整的频率合成器。这使得频率合成器的成本、体积和功耗都大大下降，简化了设计和生产调试，可靠性明显提高。
2 ADF4360-7的U波段频率源的设计
ADF4360-7是一款集成式整数N分频频率合成器和电压控制振荡器(VCO)，中心频率由外部电感设置，频率范围为350 MHz至1800 MHz。此外，该器件还提供2分频选项，用户可以利用它获得175 MHz至900 MHz的RF输出。所有片内寄存器均通过简单的三线式接口进行控制。该器件采用3.0 V至3.6 V电源供电，不用时可以关断。
该芯片主要由低噪声数字鉴相器，精确电荷泵，可编程参考分频器，可编程A、B 计数器及双模前置分频器(P/P + 1) 等部件组成。数字鉴相器用来对R 计数器和N 计数器的输出相位进行比较，然后输出一个与二者相位误差成比例的误差电压。精确电荷泵采用可编程电流设置完成输出。可编程参考分频器实际上是一个14bit 的R 计数器， 主要完成对外部恒温晶振进行分频，分频比的范围是1~16383， 从而得到参考频率。可编程A、B 计数器及双模前置分频器(P/P + 1) 共同完成主分频比N (N = B P+ A )， 双模前置分频器(P/P + 1) 也是可编程的， P 的取值有几种模式： 8/9，16/17， 32/33，64/65。芯片通电后，锁存器的输入顺序是这样的：1，R计数锁存器；2，控制锁存器；3，N计数锁存器。
使用ADI公司的仿真设计软件ADIsimPLL可以很方便的进行环路参数的设计修改以及频谱仿真。我们使用该软件设计一个单点频率为500MHz的U波段频率源参数。外置参考频率为10MHz。软件启动后选择器件ADF4360-7，根据提示，选择单点频设置。
然后依次设置输出频率为500MHz，鉴相频率1MHz,参考频率选用10MHz外置晶振。外部环路选择无源环路，设置环路带宽为10KHz，相位裕度为45°，最后形成的环路参数如图1所示
图1
最后的频谱仿真图如图2所示
图2
ADI公司为ADF4360系列提供了丰富的软件支持，使用单片机置数时我们不需要在进行繁杂的计算，使用ADF4360-xevaluation软件可以非常方便快速的计算出所需置数。如图3所示
图3
图中可见N计数器 ，控制锁存器，R计数器的数值都已给出。
至此，我们已得出通过ADF4360-7实现500MHz单点频频率源的所有重要参数。
3 结束语
由于用ADF4360-7精简了倍频装置，简化了系统结构，降低了功耗和设备成本，因此，它在各种无线射频设备，手持设备等方面取得了非常广泛的应用。
关键词：ADF4360-7；U波段频率源；设计
Abstract:The frequency synthesis technology is a modern means to generate a frequency source. It has been widely used in communication, navigation, electronic reconnaissance, jamming and anti-jamming, and remote control technology. The rapid development of wireless communication technology, the frequency synthesis technology in the communication increasingly significant role. This paper mainly introduces the design and implementation of an U band frequency source based on ADF4360-7.Keywords:ADF4360-7; U band frequency source design;
中圖分类号：TN91文献标识码： 文章编号:
1 概述
频率合成技术是产生频率源的一种现代化手段，它已广泛应用于通信、导航、电子侦察、干扰与反干扰、以及遥控遥测技术中。无线通信技术的快速发展，使得频率合成技术在通信中的作用日益显著。
以往的频率合成器都是用分立元件和小规模集成电路组装起来的，技术复杂，可靠性低、功耗大、体积大、成本高。随着半导体工艺和集成电路技术的快速发展，出现了许多用于频率合成的大规模集成电路。在这些大规模集成电路中，把频率合成器的主要部件如参考分频器、程序分频器、鉴相器、锁定指示器、甚至压控振荡器等集成在同一芯片上。再配上参考振荡器、环路滤波器，即可构成完整的频率合成器。这使得频率合成器的成本、体积和功耗都大大下降，简化了设计和生产调试，可靠性明显提高。
2 ADF4360-7的U波段频率源的设计
ADF4360-7是一款集成式整数N分频频率合成器和电压控制振荡器(VCO)，中心频率由外部电感设置，频率范围为350 MHz至1800 MHz。此外，该器件还提供2分频选项，用户可以利用它获得175 MHz至900 MHz的RF输出。所有片内寄存器均通过简单的三线式接口进行控制。该器件采用3.0 V至3.6 V电源供电，不用时可以关断。
该芯片主要由低噪声数字鉴相器，精确电荷泵，可编程参考分频器，可编程A、B 计数器及双模前置分频器(P/P + 1) 等部件组成。数字鉴相器用来对R 计数器和N 计数器的输出相位进行比较，然后输出一个与二者相位误差成比例的误差电压。精确电荷泵采用可编程电流设置完成输出。可编程参考分频器实际上是一个14bit 的R 计数器， 主要完成对外部恒温晶振进行分频，分频比的范围是1~16383， 从而得到参考频率。可编程A、B 计数器及双模前置分频器(P/P + 1) 共同完成主分频比N (N = B P+ A )， 双模前置分频器(P/P + 1) 也是可编程的， P 的取值有几种模式： 8/9，16/17， 32/33，64/65。芯片通电后，锁存器的输入顺序是这样的：1，R计数锁存器；2，控制锁存器；3，N计数锁存器。
使用ADI公司的仿真设计软件ADIsimPLL可以很方便的进行环路参数的设计修改以及频谱仿真。我们使用该软件设计一个单点频率为500MHz的U波段频率源参数。外置参考频率为10MHz。软件启动后选择器件ADF4360-7，根据提示，选择单点频设置。
然后依次设置输出频率为500MHz，鉴相频率1MHz,参考频率选用10MHz外置晶振。外部环路选择无源环路，设置环路带宽为10KHz，相位裕度为45°，最后形成的环路参数如图1所示
图1
最后的频谱仿真图如图2所示
图2
ADI公司为ADF4360系列提供了丰富的软件支持，使用单片机置数时我们不需要在进行繁杂的计算，使用ADF4360-xevaluation软件可以非常方便快速的计算出所需置数。如图3所示
图3
图中可见N计数器 ，控制锁存器，R计数器的数值都已给出。
至此，我们已得出通过ADF4360-7实现500MHz单点频频率源的所有重要参数。
3 结束语
由于用ADF4360-7精简了倍频装置，简化了系统结构，降低了功耗和设备成本，因此，它在各种无线射频设备，手持设备等方面取得了非常广泛的应用。