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多载波射频信号源技术

发布时间:2020-07-21 18:09:42 阅读: 来源:漆包线厂家

摘要 设计了九通道的射频合成信号,构成了多频段的射频信号源。利用频率合成器和中频调制芯片,能够将基带或中频的信号直接调制到射频。最后将九路射频信号耦合成一路,构成多频段的射频信号源。关键词 频率合成;中频调制;信号耦合 频率源的设计和实现是无线通信系统设计中较为关键的一个环节,它的性能直接影响和决定通信系统的性能,在射频发射和接收系统中处于核心位置。文中频率源使用Si4133芯片设计,该芯片外围电路少,各项参数能够满足设计要求。同时使用TRF3701芯片合成基带和本振信号,使发射信号的功率得到较大提高。多路信号通过功率耦合芯片实现了耦合,最终合成、实现了多载波的射频信号。1 数字锁相环 (1)Si4133工作原理。 Si4133芯片的功能是实现频率的合成,它的内部结构框图如图1所示。该芯片有三路锁相环路,每路锁相环路包括环路滤波器、相位检测器、可编程分频器和VCO。

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自该芯片的XIN管脚输入一个频率fin,经过一个放大器和R分频器以后,频率变为fin/R;同一时刻,fout作为该路VCO的输出端频率,通过N分频器,频率变为fout/N;在相位检测器中两个频率通过相位的比较,形成一个误差控制信号,进一步通过环路滤波器获得一个直流分量,从VCO端输入,通过调整实现fout/N≈fin/R,并且相位同步,最终完成两路信号的锁定。由fout=fin×N/R可知,影响输出信号频率的因素是R和N。VCO的谐振频率由外部所接电感决定,误差控制。 三路锁相环路中有两路用作射频输出,利用时分复用技术,使两路输出在时间上彻底分开。通过对分频器编程可以使两路射频输出信号工作在两个特定的频段947MHz~1.72GHz和780MHz~1.429 GHz。三路锁相环路的第三路用作中频信号的频率合成,中频信号VCO的谐振频率在526~952MHz范围内可调。 (2)频率设置与测试结果。 锁相环路在VCO谐振频率范围内调节RF和IF的输出频率,外部电感对VCO谐振频率的调节起着关键作用,它允许的误差范围是,自调节算法可以补偿这一误差。电感的量级是nH,所以封装电感不能忽略,VCO的总电感Ltot应该等于封装电感Lpkg和外部电感Lext相加,电容Cnom和总电感并联,是一个标称电容。谐振频率计算公式为 设计中需要的射频信号频率范围RF1:1.8~2.0 GHz,RF2:0.8~1 GHz。经过计算,Lext1几乎为0,Lext2:3~5.9 nH。 输出频率在1.8~2.0 GHz范围内,通常采用RF1-R分频值设置;输出频率在0.8~1.0 GHz范围内,通常采用RF2-R分频值设置。下面两个图是两个典型频率点的测试结果,其中,0.8 GHz是RF2输出,如图2所示,2.0 GHz是RF1输出,如图3所示。

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