高性能低相噪的宽带小数N分频锁相环本振电路论文和设计-周仁平

全文摘要

高性能低相噪的宽带小数N分频锁相环本振电路，它涉及本振电路技术领域。应用于无线通信的高性能低相噪的宽带小数N分频锁相环本振电路它包含振荡器、锁相环芯片、电源芯片、第一放大器、第二放大器、滤波器，振荡器和锁相环芯片电性连接，电源芯片设置在锁相环芯片右侧，且电源芯片和锁相环芯片电性连接，锁相环芯片和第一放大器电性连接，第一放大器的右侧设置第二放大器，且第一放大器和第二放大器电性连接，第二放大器和滤波器电性连接。采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果为：它的设计合理，具有高性能，带宽宽，低相噪，输出功率高，杂散低，简单方便的优点。

主设计要求

1.高性能低相噪的宽带小数N分频锁相环本振电路，其特征在于：它包含振荡器(1)、锁相环芯片(2)、电源芯片(21)、第一放大器(3)、第二放大器(4)、滤波器(5)，振荡器(1)和锁相环芯片(2)电性连接，电源芯片(21)设置在锁相环芯片(2)右侧，且电源芯片(21)和锁相环芯片(2)电性连接，锁相环芯片(2)和第一放大器(3)电性连接，第一放大器(3)的右侧设置第二放大器(4)，且第一放大器(3)和第二放大器(4)电性连接，第二放大器(4)和滤波器(5)电性连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的高性能低相噪的宽带小数N分频锁相环本振电路，其特征在于：所述的锁相环芯片(2)为HMC833LP6GE芯片。

3.根据权利要求1所述的高性能低相噪的宽带小数N分频锁相环本振电路，其特征在于：所述的电源芯片(21)为HMC1060LP3E芯片。

4.根据权利要求1所述的高性能低相噪的宽带小数N分频锁相环本振电路，其特征在于：所述的第一放大器(3)为MGA53543芯片。

5.根据权利要求1所述的高性能低相噪的宽带小数N分频锁相环本振电路，其特征在于：所述的第二放大器(4)为ADL5542芯片。

6.根据权利要求1所述的高性能低相噪的宽带小数N分频锁相环本振电路，其特征在于：所述的滤波器(5)为带通滤波器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及本振电路技术领域，具体涉及高性能低相噪的宽带小数N分频锁相环本振电路。

背景技术

宽带本振源是通信、雷达、仪器、空间电子设备等电子系统中的关键模块，其指标高低直接影响了电子系统的性能，宽带本振电路主要应用于微波通信、卫星通信、航空航天电子设备等领域。目前市面上运用到原有的宽带本振源电路的产品，具有输出功率低、带宽窄、相噪不好的缺点，对后续的混频器驱动功率不够，无法推动混频器等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种高性能低相噪的宽带小数N分频锁相环本振电路，它的设计合理，加强了公司产品的研发技术能力，提高了产品在市场上占有率，具有高性能，带宽宽，低相噪，输出功率高，杂散低，简单方便的优点。易于制造、故障率低、安全可靠、满足RoHS标准等。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案是：它包含振荡器1、锁相环芯片2、电源芯片21、第一放大器3、第二放大器4、滤波器5，振荡器1和锁相环芯片2电性连接，电源芯片21设置在锁相环芯片2右侧，且电源芯片21和锁相环芯片2电性连接，锁相环芯片2和第一放大器3电性连接，第一放大器3的右侧设置第二放大器4，且第一放大器3和第二放大器4电性连接，第二放大器4和滤波器5电性连接。

所述的锁相环芯片2为HMC833LP6GE芯片。

所述的电源芯片21为HMC1060LP3E芯片。

所述的第一放大器3为MGA53543芯片。

所述的第二放大器4为ADL5542芯片。

所述的滤波器5为带通滤波器。

本实用新型的工作原理：锁相环芯片安装在电源芯片的左侧位置，并且锁相环芯片的输入端和电源芯片的输出端电性连接，第一放大器安装在第二放大器的左侧位置。

采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：它的设计合理，加强了公司产品的研发技术能力，提高了产品在市场上占有率，具有高性能，带宽宽，低相噪，输出功率高，杂散低，简单方便的优点。易于制造、故障率低、安全可靠、满足RoHS标准等。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型的电路原理图一；

图3是本实用新型的电路原理图二；

图4是本实用新型中第二放大器4的工作曲线图。

附图标记说明：振荡器1、锁相环芯片2、电源芯片21、第一放大器3、第二放大器4、滤波器5。

具体实施方式

参看图1-图4所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它由振荡器1、锁相环芯片2、电源芯片21、第一放大器3、第二放大器4、滤波器5组成，振荡器1的输出端和锁相环芯片2的输入端电性连接，电源芯片21设置在锁相环芯片2右侧，且电源芯片21的输出端和锁相环芯片2的输入端电性连接，锁相环芯片2的输出端和第一放大器3的输入端电性连接，第一放大器3的右侧设置第二放大器4，且第一放大器3的输出端和第二放大器4的输入端电性连接，第二放大器4的输出端和滤波器5的输入端电性连接。

所述的锁相环芯片2的型号为HMC833LP6GE，HMC833LP6GE是一款低噪声、宽带、小数N分频锁相环(PLL)，集成基频范围为1500 MHz - 3000 MHz的压控振荡器(VCO)，以及集成式VCO输出分频器（1\/2\/4\/6...\/60\/62分频）和倍频器，共同支持HMC833LP6GE产生范围为25 MHz至6,000 MHz的频率。集成式相位检波器(PD)和Σ-Δ型调制器能以高达100 MHz的频率工作，实现更宽的环路带宽和出色的频谱性能。主要指标特性有RF Bandwidth:25 -6000 MHz；Maximum Phase Detector Rate ：100 MHz；Ultra Low Phase Noise： -110dBc\/Hz in Band Typ；Figure of Merit (FOM)：-227 dBc\/Hz。HMC833LP6GE在所有频率下均具有业界领先的相位噪声和杂散性能，可最大程度降低阻塞效应，并改善接收机灵敏度和发射机频谱纯度。 HMC833LP6GE具有出色的噪底性能(< -170 dBc\/Hz)，是各种应用的理想信号源，比如用作RF混频器的LO、高频数据转换器的时钟源、或者超低杂散应用的可调谐基准电压源。HMC833LP6GE的其他功能包括：从0到9 dB（3 dB步进）的RF输出功率控制、输出静音功能和Δ-Σ型调制器。该器件的精确频率模式允许用户以0 Hz频率误差生成输出频率。对于HMC833LP6GE的电路设计主要是设计环路滤波器，环路滤波器具有低通特性，可以起到低通滤波器的作用，更重要的是它对环路参数调整起着决定性的作用。它决定了锁相环的杂散抑制、相位噪声、环路稳定性、锁定时间以及捷变时间等重要的环路参数。所以在所有频率合成器的设计中，环路滤波器的设计都是至关重要的，环路滤波器能够滤除鉴相器输出信号的高频分量和噪声。同时在含有电荷泵的锁相环中，环路滤波器还具有把电荷泵的电流转换成压控振荡器控制电压的作用。

所述的电源芯片21的型号为HMC1060LP3E， HMC1060LP3E是一款BiCMOS超低噪声、四通道输出线性稳压器，适合需出色的电源隔离的高性能应用。HMC1060LP3E分布在4个独立输出之间的最大电流为500 mA，可满足集成VCO产品（如HMC830LP6GE）的所有Hittite宽带PLL的电源需求。虽然HMC1060LP3E针对集成VCO产品的Hittite宽带PLL，但它非常适合用作通用调节器，支持可调输出电压范围为1.8V至5.2V。HMC1060LP3E集成的PTAT（与绝对温度成正比）功能通过外部引脚启用，使其随温度调整电源电压，从而最大程度地提升集成VCO的Hittite宽带产品以及由HMC1060LP3E供电的其它器件的相位噪声和输出功率性能。集成热保护功能在极端温度下会禁用HMC1060LP3E输出直至该器件冷却，使此款稳定的HMC1060LP3E器件能够处理暂时和不可预见的情况，包括瞬时短路和极端温度。

所述的第一放大器3的型号为MGA53543，MGA53543是一款高动态范围的低噪声放大器，具有高线性、低噪声和高IP3的特点，工作频率范围为50MHz至6GHz，常用来作为驱动放大器或者接收链路的第二级低噪放大器。其主要电气特性如下：OIP3: 39 dBm；Noisefigure: 1.5 dB；Gain: 15.4 dB；P-1dB: 18.6 dBm。

所述的第二放大器4为ADL5542，ADL5542是一个宽带20dB线性放大器，工作频率高达6GHz，其工作曲线如图4所示。

所述的滤波器5是一种带通滤波器。

以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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