頻率源專業(yè)術(shù)語(yǔ)解釋
來(lái)源:頻率源專業(yè)術(shù)語(yǔ)解釋
作者:ractron
頻率源系列:
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頻率源即頻率合成器。它廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通信、電子對(duì)抗、遙感遙測(cè)及電子儀器領(lǐng)域。
頻率合成器是由一個(gè)或幾個(gè)高穩(wěn)定的參考頻率,產(chǎn)生出所需頻率的裝置。它往往是電子設(shè)備的心臟。頻率合成器的實(shí)現(xiàn)有只采用倍頻、分頻和混頻手段的直接頻率合成,鎖相環(huán)( PLL )頻率合成和直接數(shù)字頻率合成( DDS )這三種基本方法。但在很多場(chǎng)合,一個(gè)頻率合成器往往是這些基本方法的綜合運(yùn)用。
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相位噪聲 Phase Noise:由于電路中的各種隨機(jī)噪聲信號(hào)對(duì)輸出頻率的調(diào)頻 / 調(diào)相,使輸出頻率存在隨機(jī)的瞬時(shí)抖動(dòng),即頻率合成器有一個(gè)短期頻率穩(wěn)定度指標(biāo)。該指標(biāo)可以用阿侖方程表征,但測(cè)量不便。從頻域來(lái)看,輸出譜不再是單一譜線,而是在中心譜線兩側(cè)有一個(gè)噪聲譜的邊帶。噪聲邊帶能量越大,意味著短期頻率穩(wěn)定度越低,相位噪聲即頻率源短期頻率穩(wěn)定度的頻域表征。相位噪聲最方便的測(cè)試方法即輸出頻率的功率與距離該頻率的某處的單邊帶 1Hz 帶寬內(nèi)的噪聲能量之比。相位噪聲很容易從頻譜儀上測(cè)量,其單位為 dBc/Hz@kHz 。
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輸出頻率范圍: Available Frequency 頻率合成器在滿足技術(shù)指標(biāo)條件下能產(chǎn)生出的頻率范圍,以下采用微波頻段常用的劃分來(lái)指明工作頻率,而所列出的技術(shù)指標(biāo)一般指在本頻段中心頻附近的指標(biāo)。
頻段符號(hào)
Symbol of Waveband |
VHF |
P |
L |
S |
C |
X |
Ku |
頻率區(qū)間
Waveband Range
GHz |
0.01~
0.225 |
0.225~
0.39 |
0.39~
1.55 |
1.55~3.9 |
3.9~6.2 |
6.2~10.9 |
10.9~18 |
中心頻率
Centre Frequency
GHz |
0.1 |
0.3 |
1 |
2.7 | |
跳頻間隔 Step Size: 跳頻間隔又稱 步長(zhǎng) 或 頻率分辨率該指標(biāo)是指跳頻源的相鄰兩頻點(diǎn)的間隔。 |
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頻率漂移 Temperature Stability and Aging Rate: 由于溫度變化及器件老化等因素影響。輸出頻率會(huì)發(fā)生較慢的變化,即頻率合成器有長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度指標(biāo),俗稱頻率漂移。頻率漂移分為 溫漂 和 時(shí)漂 ,頻率溫漂用工作溫度范圍內(nèi)頻率的相對(duì)變化率表示,單位為 ppm(10 -6 ) ,常用的頻率時(shí)漂指標(biāo)之一為一年內(nèi)頻率的相對(duì)變化率。實(shí)際上,以上頻率溫漂和時(shí)漂指標(biāo)均由頻率合成器中的參考頻率的溫度漂移指標(biāo)和 老化率 決定。
頻率合成產(chǎn)品其頻率溫漂大致可分為以下 4 個(gè)等級(jí)。用戶可根據(jù)需要提出要求。
級(jí)別 Level |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
Ⅳ |
溫漂 T emperature Stability ( ppm ) |
± ( 20~100 ) |
± ( 1~5 ) |
± ( 0.1~0.5 ) |
<0.01 |
最大工作溫度范圍 Temperature Range |
-40~+85℃ |
-55~+85℃ |
-55~+85℃ |
-10~+70℃ |
頻率合成器的時(shí)漂(年老化率)一般在( 1~2 ) ppm/ 年以下。
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跳頻時(shí)間 Settling Time: 跳頻時(shí)間又稱為調(diào)諧時(shí)間,指跳頻源從任一輸出頻率改變到另一輸出頻率,在一定的頻率誤差要求下,所需的最大時(shí)間。 DDS 頻率源的跳頻時(shí)間可做到 μs 量級(jí)(包括頻率控制碼格式轉(zhuǎn)換的時(shí)間在內(nèi)),而 PLL 頻率源的跳頻時(shí)間一般都在數(shù)十 μs 以上。
雜散抑制 Spur Suppression: 雜散一般指不包括輸出頻率諧波的其它寄生輸出頻率。雜散抑制指標(biāo)可以用輸出頻點(diǎn)的功率與指定頻率區(qū)間的最大雜散譜功率之比來(lái)表示,其單位為dBc 。對(duì) PLL 跳頻源而言,總是存在著跳頻時(shí)間與雜散抑制指標(biāo)的相互制約。這是因?yàn)?PLL 內(nèi)的環(huán)路濾波器帶寬越窄,雜散抑制指標(biāo)越高,但跳頻時(shí)間也會(huì)加長(zhǎng)。對(duì) DDS 頻率源而言,輸出譜越寬,雜散抑制指標(biāo)越差。 |
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諧波抑制 harmonic Suppression: 諧波抑制是指輸出基波功率與其最大諧波功率之比。單位為dBc。由于諧波只反映輸出信號(hào)的波形,且諧波頻率往往遠(yuǎn)離系統(tǒng)工作帶寬,所以該指標(biāo)有時(shí)不作過(guò)高要求。 |
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輸出功率及功率波動(dòng) Power Output and Flatness: 微波輸出功率一般用 dBm 表示。頻率源產(chǎn)品一般為小功率( 0~10dBm )輸出。但也可按用戶要求提供大功率輸出。輸出功率受溫度影響較大,產(chǎn)品的輸出功率波動(dòng)一般為 ±1dBm 。 |
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跳頻方式 Programming: 頻率源的跳頻方式一般為并口送數(shù),也可按用戶要求提供串口送數(shù)或其他接口。
負(fù)載牽引 Load Pulling: 指頻率源輸出對(duì)負(fù)載變化的敏感程度。對(duì)自由振蕩頻率源,負(fù)載牽引會(huì)造成輸出頻率的變化,即所謂頻率牽引,對(duì)鎖相調(diào)制源,負(fù)載牽引往往引起輸出端口畸變。以下頻率源產(chǎn)品均經(jīng)無(wú)源或有源隔離器輸出。典型負(fù)載為 50Ω ( VSWR<1.5 ),但對(duì)其它負(fù)載仍能正常工作。
輸出口隔離度 Isolation: 當(dāng)頻率源有兩個(gè)以上的輸出口時(shí),需要考察端口之間的隔離度。 A 端口對(duì) B 端口的隔離度指 A 端口輸出功率與 B 端口泄漏功率之比。以下能做到隔離度指標(biāo)如下:
頻段 Waveband |
VHF |
P |
L |
S |
C |
X |
Ku |
隔離度
Isolation
( dBc ) |
75 |
75 |
70 |
70 |
60 |
50 |
50 | | | |
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