基于ADF4106的低相噪本振設(shè)計(jì)

作者/ 曹陽(yáng)^{1 ,2}   1.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第41研究所 研發(fā)1部(安徽 蚌埠 233006) 2.電子信息測(cè)試技術(shù)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(安徽 蚌埠 233006)

*基金項(xiàng)目：國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)面向R12 LTE-Advanced終端綜合測(cè)試儀(編號(hào)：2016ZX03002010)

曹陽(yáng)(1989-)，男，助理工程師，研究方向：通信測(cè)量?jī)x器的研究與開(kāi)發(fā)。

摘要：為了實(shí)現(xiàn)低相噪的本振信號(hào)輸出，本文設(shè)計(jì)出一種基于鎖相環(huán)芯片ADF4106的低相噪本振源。通過(guò)實(shí)際調(diào)試，測(cè)試結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，并作為第二點(diǎn)頻本振應(yīng)用于一款通信測(cè)試儀器的中。

引言

　　低相噪本振是通信測(cè)試儀器等現(xiàn)代電子設(shè)備系統(tǒng)的核心模塊，它對(duì)電子設(shè)備系統(tǒng)的性能起著決定性的作用。對(duì)于低相噪本振的設(shè)計(jì)，許多人做了大量的研究^[1-4]，本文利用鎖相環(huán)芯片ADF4106設(shè)計(jì)出一種低相噪本振源，作為第二點(diǎn)頻本振應(yīng)用于一款通信測(cè)試儀器中，為測(cè)試儀器提供一個(gè)5400MHz的下變頻信號(hào)。

1 方案設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)

　　輸出頻率：5400MHz

　　相位噪聲：≤-110dBc@1kHz

　　相位噪聲：≤-118dBc@10kHz

　　輸出功率范圍：10～12dBm

1.2 設(shè)計(jì)方案

　　本方案利用Z-COM公司的壓控振蕩器CRO5400Z產(chǎn)生5400MHz的輸出頻率，經(jīng)過(guò)功率分配后，一路通過(guò)功率調(diào)理電路后輸出給整機(jī)作為第二點(diǎn)頻本振，另一路反饋進(jìn)入具有分頻、鑒相功能的ADI公司的可編程鎖相環(huán)芯片ADF4106，與100MHz參考經(jīng)過(guò)分頻后進(jìn)行鑒相，通過(guò)環(huán)路濾波器濾波后驅(qū)動(dòng)壓控振蕩器產(chǎn)生5400MHz的輸出頻率。原理框圖如圖1所示。

2 關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)

2.1 ADF4106電路設(shè)計(jì)

　　ADF4106由一個(gè)數(shù)字鑒相器PD、一個(gè)充電泵CP、一個(gè)可編程的基準(zhǔn)分頻器、可編程的A(6位)、B(13位)計(jì)數(shù)器及一個(gè)雙模式的前置分頻器(P/P+1)組成。內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示。

　　利用ADF4106和環(huán)路濾波器LF(Loop Filter)、壓控振蕩器VCO(Voltage Controlled Oscillator)可以構(gòu)成一個(gè)鎖相環(huán)PLL(Phase Locked Loop)。根據(jù)ADF4106datasheet提供的公式：