射频合成器基础知识
本页涵盖射频合成器的基础知识，并提供射频合成器的制造商。
在无线系统中，用于从频率池中选择射频载波频率的设备称为设备射频合成器．它被用作可变射频频率发生器源。射频频率的调谐取决于步长。它被用于各种应用，如射频收发器，基站，移动用户，测试和测量设备，如VSG(矢量信号发生器)/VSA(矢量信号分析仪)等。它涵盖了卫星通信、地面微波通信、wimax、wlan、lte、gsm、cdma等所有技术。
如前文框图所示，射频合成器由相位比较器、分频器、环路滤波器、VCO，锁相环，参考时钟振荡器。
合成器方程如下所示。
Fout= N (Fr/R)， for Integer PLL
Fout= (N+F) (Fr/R)，对于分数阶锁相环
如本文所述，合成器的输出频率是输入频率的倍数，因此频率合成器常被称为倍频器。频率合成器的输出可以通过固定Fr和改变N或改变Fr和固定N来获得。下面的设计示例是第二种情况。
通道间距=Fvco/N或Fr/R。
如上框图所述，鉴相器/比较器比较两个输入信号，并根据两个输入信号的相位差产生直流电压(误差电压)。相检波器可以看作是一个简单的EX-OR门来理解这里的概念。环路滤波器是一种简单的低通滤波器，它能去除高频噪声并产生直流电平。将压控振荡器输出频率与参考频率进行比较，并进行调整，直至其等于输入频率。“除R”和“除N”是简单的分频器。锁相环的运作分为三个阶段，如下所述。
1.自由运行:在输入应用于锁相环之前，锁相环处于自由运行状态。
2.捕获:一旦输入频率被应用，VCO频率将开始改变，锁相环被称为在捕获模式。
3.锁相:压控振荡器频率不断变化，直到它等于输入参考频率，这种情况下的锁相环被称为锁相状态。
频率合成器的设计
下面让我们了解一下射频合成器的主要规格。
•输出频率:950-1450 MHz
•步长:1mhz
•低相位噪声:1 KHz偏置-88 dBc
•伪:-70dBc
•谐波:一般小于-20dBc
•外部参考:10mhz
设计的经验法则:
•开关时间大约等于50/Fcomp，其中Fcomp是相位比较器/检测器输入处的比较频率。
•切换时间约。= 2.5/Flbw，其中Flbw为环路滤波器的环路带宽。
•环路滤波器环路带宽= 1/10 (Fcomp)。
本文所述的频率合成器的设计是通过收购锁相环芯片、VCO芯片和DDS芯片完成的。在本例中，锁相环芯片是Analog devices的ADF-4252, VCO是ZCOMM的V585ME40, DDS芯片是Analog devices的AD9851。循环滤波器需要根据上面提到的经验法则进行设计。循环滤波器的设计可以通过输入所需的参数来完成。在射频合成器的设计中，根据要求对各参数进行了优化。例如，在开关时间不是很关键的情况下，环路参数的选择将由相位噪声和杂散规格决定。
循环过滤器工具可在各种网站，如下所述。
国家半导体网站(webench4.ti.com)
环路滤波器计算器在circusage网站。(www.circuitsage.com)。
通过该设计，可以研制出低相位噪声、高开关速度的射频合成器。这种高性能的射频合成器可用于基于射频收发器的系统设计。
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