带外量化噪声抑制技术在△-∑小数分频频率合成器中的应用

"本文主要探讨了一种针对带外量化噪声抑制的△-∑小数分频频率合成器技术，通过在传统结构中嵌入噪声滤除器，有效地减少了由电荷泵电流不匹配造成的量化噪声。这种方法对于提高通信、数字电视、卫星定位等领域的频率源性能具有重要意义。" 在现代电子设计工程中，频率合成技术是核心组成部分，特别是在通信系统中，小数分频频率合成器的相位噪声性能直接影响着系统的整体质量。小数分频频率合成器因其宽频带、高分辨率的特性而被广泛采用。然而，由于其小数分频特性，会引入量化误差，产生高通量化噪声，从而降低相位精度。 高阶△-∑调制器（DSM）在小数分频频率合成器中使用，旨在提供更宽的带宽和更高的分辨率。但这种调制器的输出会伴随着量化噪声，尤其是带外相位噪声，这对通信系统的性能是个挑战。此外，电荷泵（CP）的不匹配也会导致量化噪声的增加，即折叠噪声，进一步恶化频率合成器的输出质量。 为了克服这些问题，文章提出了一个新的频率合成器模型，该模型在传统的反馈路径中集成一个噪声滤除器（NF）。这个噪声滤除器由一个不含分频器的宽频带锁相环（PLL）组成。通过这样的设计，不仅能够抑制高阶DSM产生的带外相位噪声，还能有效减少电荷泵不匹配造成的量化噪声。 仿真结果显示，该噪声滤除技术确实提高了频率合成器的性能，降低了带外噪声，提升了相位稳定性。这为实际应用提供了理论依据，特别是在对频率稳定度和纯净度要求极高的系统中，如GSM、3G、4G等移动通信系统。 文章深入分析了调制器量化噪声的来源，并展示了带外量化噪声滤除技术的工作原理。通过在频率合成器的反馈路径中添加锁相环，能够捕获并滤除由DSM产生的带外噪声，同时减轻电荷泵非线性效应带来的问题。这一创新设计有助于提升频率合成器的总体性能，降低系统中的干扰，提高信号质量。 这项技术对改进当前的小数分频频率合成器有重大意义，能够推动相关领域的发展，尤其是在通信和导航系统中，对于提升系统的可靠性和稳定性有着显著的贡献。