变频器教材 精品课件

1、变频器教材 1第1页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二目 录产品功能1组成框图2主要部件及性能 32第2页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二一：产品功能 微波变频器实现了频谱搬移的功能，可以将信号频谱从中频频段搬移至微波频段（上变频），以便于信号传输。也可以将信号频谱从微波频段搬移至中频频段（下变频），以便于信号处理。产品种类 按频段划分 中频频段、L波段、C波段、Ku波段、Ka波段 按用途划分 上变频器、下变频器3第3页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二适用场合4第4页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二二：组成框

2、图fSfSfLfSfSfLfS-fLfs+fL2(fS-fL)2fL2fSfS-fLfS-fL5第5页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二三：主要部件及性能1.参考源 为频率源提供频率基准，它的频率稳定度、准确度和相位噪声性能的好坏决定了整个系统的相关性能。华达产品使用10MHz或100MHz的高稳恒温晶振 参考源常用类型 恒温晶振 数补晶振 温补晶振 压控晶振6第6页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二恒温晶振（OCXO）7第7页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二 2.混频器 微波混频器是利用混频二极管的非线性特性，将两个不同频率的信号

3、（其中一个作为输入信号，频率为fS；另一个作为本振信号，频率为fL）变换成频率为它们的差频或和频的输出信号的一种微波电路。实际上频率为fS 和fL（ fS fL ）的两个信号经过混频器后不仅产生差频（ fS - fL ）和和频（ fS + fL ），而且还产生了一系列它们的谐波的和、差频率分量。 主要特性 变频损耗：在一定的本振功率下，输入信号功率和输出 信号功率的比值 杂散抑制：在一定的本振功率下，输出的杂散信号功率 和输出信号功率的比值8第8页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二fS-fLf2(fS-fL)fL2fLfS2fL-fS2fSfs+fL4fL-2fS3fL-f

4、S常用类型：平衡混频器 双平衡混频器 镜像抑制混频器 分谐波混频器9第9页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二双平衡混频器采用四只混频二极管形成的电桥和两只平衡到不平衡变换构成的混频器10第10页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二分谐波混频器利用双平衡混频器和倍频器等电路组成的混频器组合11第11页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二 3.本振频率源 频率源是电子系统（雷达、通讯、测控、导航等）的基本信号来源，它的性能的优劣决定了电子系统的性能。 常用类型：非相关频率合成 相关直接频率合成 相关间接频率合成 相关直接数字合成12第12页，

5、共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二相关直接频率合成13第13页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二相关间接频率合成（PLL）14第14页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二 本振源的主要性能1，相位噪声 对一个给定载波功率的频率来说，相位噪声是载波功率相对于给定的频率偏移处1Hz的带宽上的功率，单位为dBc/Hzoffset frequency,锁相环的带内相位噪声主要取决于频率合成器，VCO的贡献很小。 抖动 相位噪声15第15页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二 相位噪声是信号在频域的度量。在时域，与之对应的是时钟抖

6、动，过大的时钟抖动在高速ADC应用中会严重恶化采样数据的信噪比。相位噪声按每倍频程变坏6dB，即按20logN恶化，N为倍频次数。 Phase noise( 100KHz) = -76dBc - 10log(res. BW) = -76dBc - 10log(10KHz) = -116dBc/Hz16第16页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二2，跳频时间 衡量锁相环从得到跳频指令开始到频率转换完为止所需的时间。 正频率跳变 负频率跳变17第17页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二3.杂散输出 在接收机设计中，杂散信号与其他干扰信号相混频有可能产生有用信号

7、频率从而降低接收机的灵敏度。 锁相环中最常见的杂散信号是参考杂散，这些杂散信号会由于电荷泵源电流与汇电流的失配，电荷泵漏电流，以及电源退耦不够而增大。环路滤波器对杂散有一定抑制。 环路带宽2.5KHz 环路带宽1KHz18第18页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二4.频率步进 频率源的输出频率不是连续的，是一个频率点一个频率点合成出来的，把相临两个频率点叫最小频率步进，把起始频率到终止频率叫最大频率步进。华达变频器最小步进可做到1KHz。19第19页，共21页，2022年，5月20日，5点49分，星期二 降低锁相环噪声的方法1，降低相位噪声 环路中采用较宽的低通滤波器带宽可以将VCO固有相位噪声减到最小 降低耦合噪声，降低电源及公共地的噪声 尽量使用最小的分频比，即提高鉴相频率。在允许的条件下，使用更低相位噪声的参考信号2，降低杂散 提高参考频率 选择相对于鉴相频率很窄的环路带宽 尽量减少数字电路工