X～Ku波段捷变频频率合成技术：低相噪与宽覆盖实现

"X～Ku波段宽覆盖捷变频频率合成器研制 (2007年)" 本文主要探讨了一种新型的宽覆盖、低相位噪声的捷变频频率合成技术，尤其针对X～Ku波段（11.1～13.1GHz）的应用。传统的混频锁相环方法虽然能够提供良好的宽带锁相和捷变频性能，但在宽覆盖范围内会遇到环路带宽变化大、相位噪声增加以及捷变频性能下降的问题。为解决这些问题，作者提出了实时调节锁相环电路鉴相增益的技术。 具体来说，该方法首先利用混频锁相环结构，通过宽带锁相来获得低相位噪声的特性，同时具备快速频率切换的能力。然而，在宽覆盖范围内，混频锁相环的环路带宽会随着频率的变化而显著改变，这导致了系统的相位噪声和捷变频性能的下降。针对这一问题，研究者建议动态调整锁相环的鉴相增益，以补偿压控振荡器（VCO）的等效压控增益非线性。通过这种方式，能够在整个覆盖范围内保持锁相环的环路带宽大致恒定，从而确保了在整个频率范围内的低相位噪声和快速频率切换性能的一致性。 实际研制的合成器实现了11.1～13.1GHz的频率覆盖，最小频率步进为10MHz。在全范围内，环路带宽基本保持在600kHz，表现出优异的相位噪声性能，输出信号相噪优于-83dBc/Hz@1kHz，这意味着其具有极低的噪声水平。此外，该合成器还具备快速捷变频能力，切换时间小于10微秒，这对于高速通信和雷达系统等应用至关重要。 关键词包括：频率合成器、环路带宽、低相位噪声、鉴相增益、压控增益、宽覆盖。这些关键词揭示了研究的核心内容，即如何通过优化锁相环设计来实现宽频率覆盖下的高精度和快速频率切换，同时保持低相位噪声性能。 这项工作为X～Ku波段的频率合成技术带来了显著的进步，不仅提供了宽覆盖范围，还兼顾了低相位噪声和快速频率切换，这对于现代无线通信、卫星通信和雷达系统等领域的设备设计有着重要的理论与实践意义。