论文摘要：毫米波成像仪频率综合器设计研究

频率综合器是指由一个参考频率源产生一个或多个频率的系统元件的组合，是现代电子系统中不可或缺的的重要组成部分和决定电子通信系统性能的关键部件。随着现代通信技术的发展，通信系统对频率合成器的输出频率分辨率和频谱纯度提出了越来越高的要求。毫米波成像仪频率综合器用于为成像仪提供所需本振信号。本文基于锁相环式频率综合器基本理论，结合毫米波成像仪对频率综合器提出的指标要求，对频率综合器的设计和实现进行了系统、深入的研究。

本文研究了锁相环式频率合成技术的基本原理、基本结构和主要性能参数；建立了其噪声模型，为电荷泵锁相环频率综合器的设计提供了理论依据；同时建立了电荷泵锁相环的四阶线性模型，分析了其环路特性。

  本文从实际应用的角度出发，以改善频率综合器输出信号杂散为主要设计目标，提出了一种毫米波频率综合器设计方案。用以时钟发生器为主体的200MHz时钟源提供输入信号，采用单反馈锁相式频率合成技术对该信号进行频率合成形成4GHz信号。对该信号进行功率等分形成三路信号，其中一路反馈给频率合成模块；另外两路经过放大滤波分别输出到4GHz和2GHz输出模块，经（分频）、放大、滤波形成符合频综指标要求的输出信号。该方案可以显著降低输出信号杂散；同时由于多个输出共用一个频率合成模块，大大减少了频率综合器的元器件数量，从而降低了体积和成本。

本文详细地给出了时钟源，4GHz信号输出的四阶电荷泵锁相环和功分器的设计方案。在对频率综合器参数进行合理设计的基础上，选取合适的器件进行电路设计与实现。本文完成了这三个模块，频率合成模块输出杂散控制在-60dBc以下，相比美国标准（-50dBc）对杂散提出了较高的要求，从而为设计小型化和低杂散的频率综合器提供了新的思路，具有较高参考价值。该频率综合器具备结构紧凑简单、成本较低、性能良好的优点；且能够在不同环境下长时间的正常工作，具有可靠性高，工程适用性强的特点。

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