锁相环频率合成器的简要概述,如何进行调试?
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在下述的内容中,小编将会对锁相环频率合成器PLL的相关消息予以报道,如果锁相环频率合成器是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。
一、锁相环频率合成器
锁相环频率合成器的应用使得无线终端可在基站很小的频率间隔内快速地切换频率和相位, 满足频率分辨率高、 频率转换时间短、 转换时信号相位连续、 调频电路频率稳定性高及相对带宽较宽的要求,实现了无线终端在不同基站之间的快速漫游切换。
采用锁相环 频 率 合 成 器 的 中 频 无 线 通 信 系 统 增 加了IP 通信技术, 基站可以就近接入网络, 实现了工作面、 机车运输巷等地点无线信号的全覆盖, 完成了语音通信、 打点呼叫等功能, 非常适用于比较弯曲起伏的巷道。
频率合成器是无线通信收发机中的一个重要模块,它通过产生一系列与参考信号具有同样精度和稳定度的离散信号,为频率转换提供基准的本地振荡信号。锁相环频率合成器采用锁相环实现频率合成,是目前频率合成器的主流。在煤矿井下,携带手机的工作人员常常需要从一个基站小区进入另一个基站小区。在空闲状态,手机无线电频率需停留在小区空闲信道上;在通话状态,手机需切换到新小区的无线电信道进行连续通信。在矿井中频无线通信系统中应用锁相环频率合成器,可以随时跟踪所在小区的空闲无线电信道,给出所需的工作频率,实现无线终端在不同基站间的快速漫游切换。
毫米波全息成像是近几年发展起来的主动式毫米波成像技术,它基于毫米波反射原理,利用反射毫米波对人体进行扫描检测,能够在不直接接触人体的情况下有效检测出藏匿于人体衣物下的违禁品和危险品,能满足机场、车站等场所的人体安检需求。
与被动式无源毫米波成像系统相比,毫米波全息成像系统具有实时操作、三维成像、高分辨率、成像口径大等优点。毫米波全息成像的关键技术之一是设计具有快速跳频功能的频率合成器,合成器要求跳频时间小于30μs。目前,频率合成的方法主要有三种:直接频率合成(DFS),锁相环频率合成(PLL)以及直接数字频率合成(DDS)。这三种频率合成方法各有特点,传统的PLL在低相位噪声和低杂散方面有其他两种方法所无法比拟的优点,但是它的缺点就是锁定时间较长,所以设计具有快速锁定功能的锁相环频率合成器是当今通信领域的一大挑战。传统的锁定时间表达式虽然很详尽,但是如果没有计算机的辅助计算是很难应用的。
二、锁相环频率合成器调试方法
1. 测量参考信号的频率和相位
在调试PLL之前,需要先测量参考信号的频率和相位,以便了解参考信号的质量和稳定性。可以使用信号发生器和示波器等设备对参考信号进行测量,记录下参考信号的频率和相位,并与标准值进行对比。
如果参考信号的频率和相位不稳定,需要对参考信号进行相应的调整和优化,并检查信号源、连接线和接口等方面的问题。
2. 设定PLL的参考频率和输出频率
对于PLL而言,参考频率和输出频率是两个重要的参数,需要根据具体的应用场景进行设置。可以使用信号发生器对参考频率进行设定,并使用示波器或频率计等仪器对参考频率进行确认。
然后可以根据需要设定输出频率,并将输出信号连接到相应的测试设备或系统中,以便测量输出信号的稳定性和正确性。
3. 检测PLL的锁定状态
在设置参考频率和输出频率之后,需要检测PLL的锁定状态,以确认PLL的工作状态是否正常。
可以使用示波器或频谱分析仪等设备来测量PLL输出信号的相位和频率,记录下相位误差和频率误差,并观察输出信号是否稳定。
如果存在相位误差或频率误差,需要根据具体情况进行调整和优化,以便使PLL能够快速达到锁定状态,并且维持稳定的输出频率和相位。
4. 观察PLL的锁定时间和锁定范围等参数
在确定PLL已经处于锁定状态后,需要观察PLL的锁定时间和锁定范围等参数。
锁定时间表示PLL从失锁状态到锁定状态所需的时间,通常应该尽可能短。可以使用示波器等设备观察PLL是否能够快速达到锁定状态。
锁定范围表示PLL可以接受的参考频率的变化范围,通常应该尽可能大,以便在实际应用中能够适应各种参考频率变化的情况。
5. 测量PLL的抖动
PLL的抖动是指输出信号的相位或频率存在的随机扰动。抖动是一个很重要的参数,直接影响到PLL在高速数据通信系统等应用中的可靠性和性能。
可以使用频谱分析仪或时域分析仪等设备来测量PLL的抖动,并记录下相关参数,例如峰峰值、均方根值等。如果存在抖动过大的情况,需要对PLL进行进一步的调整和优化。
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