双系统导航接收机中锁相式频率合成器技术研究与设计

admin · 发表于 2022-9-23 16:52:20

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锁相式频率合成器在现代通信、雷达、工业控制等诸多领域具有广泛的应用，在射频调制解调电路中更是必不可少的本振信号发生器。本文设计的锁相环频率发生器应用于双系统导航卫星接收机前端射频解调电路本振信号的生成，将低频输入信号锁相变频到所需的高频本振信号。本设计频率合成器基于SMIC 0.18μm RF CMOS工艺实现。其中电荷泵采用了一种充放电电流高度匹配的结构实现，以降低参考杂散；压控振荡器引入了数字信号控制的开关和固定电容组合，使其能够在保证频率调节范围的同时减小增益，并优化了噪声滤波网络，从而达到较优的相噪性能。高速分频器由双模预置分频器和数字分频器构成，双模预置分频器采用了一种新型的相位切换电路，很好地解决了高速频率合成器中高速压控振荡器与低速数字计数器之间的速度瓶颈题目，数字部分采用了一种优化算法，简化了整体电路结构，提高了电路工作速度。此外，本文通过对环路稳定性和瞬态响应的研究，分析了电荷泵锁相环片外无源滤波器参数的估算方法。本文介绍了本锁相式频率合成器的系统结构，对频率合成器的环路做了模型及噪声分析。然后在这些分析与计算的基础上设计了前后端电路，并进行了仿真。整体电路进行了两次流片，流片测试结果说明频率合成器可正确锁定于1.515GHz及1.529GHz频率处，相位噪声基本达到指标要求，可以为射频前端芯片提供本振信号，使整个射频前端芯片正常工作。

双系统导航接收机中锁相式频率合成器技术研究与设计

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