基于LTCC技术的X波段频率源

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0 M  A2 s, g$ V1 ^" _图3.1-1 单环锁相频率源原理框图
2 @/ r; ^9 d9 ?锁相环其实是一个相位负反馈的自动控制系统[3]，鉴相器负责比较相位差，环路滤波器将相位差转化为电压差，压控振荡器VCO根据电压差输出固定的频率[4]。PLL芯片内部集成了R分频器、N分频器、鉴相器。环路滤波器采用了有源滤波，以提高VCO的输出范围。
, j1 d* ]7 Z, O/ S' @0 @

) e% u% {% N) b  h" ~3.2相噪分析
' z' C# M) L, {0 L1 \6 W6 X
$ R2 t8 F& n$ R/ k/ j* J该系统采用锁相环技术实现，锁相环系统相位噪声来源包括参考晶振、PLL电荷泵、VCO、反馈N分频。为了较准确的评估相位噪声性能，建立锁相环的相位噪声模型。SREF为基准源的相位噪声，SN为反馈N分频器引入的相位噪声， SCP为电荷泵引入的相位噪声，SVCO为VCO引入的相位噪声，STOT为系统总噪声[5]。
这四部分的贡献可以用下式来表示。
  A6 a* [2 T+ R+ w' f" ~
3 G: n. \' i! f* v" c( @) {图3.3.2-1 LTCC布局图
3.3.3 滤波器的设计

滤波器采用LTCC带状线实现，内埋于LTCC内部，设计图形如下：
图3.3.3-2 滤波器仿真结果
; R! m; H  |! Y插入损耗：＜3dB
/ b1 p. z' L! }6 b# u通带: f=13GHz±0.5GHz
抑制：f=11.75GHz＞40dB
" ~9 I& y  f7 K$ r3 I: l/ m抑制：f=14.75GHz＞40dB


% R# Z8 Y6 i, X4组装图及测试结果

1 J" o8 Y" g" m9 k3 c
/ B4 X% O7 w4 o6 Y2 N
1 k  E2 t6 X) z5 z9 [6 H1 m' @
LTCC加工完成后，将器件组装完成后见下图。其中，右排焊盘为供电及控制部分。
; @4 A; _: h6 Q* \; {图4-2 1kHz处相噪测试结果
5 p/ z# E/ Z  P# F, j( ~' C

5 结论


* X( S- }/ Q# c$ J1 ?* N2 U! V! u

/ ~* n+ A2 e9 g4 l# d$ p! o% r7 K本文给出了基于LTCC技术X波段跳频频率源的设计仿真及测试结果。结果证实，把LTCC技术应用与频率源的设计，在表面贴装有源器件，内部集成无源器件，实现了小型化，且各项性能指标均满足设计要求。该小型化频率源在雷达、导航系统及其他通讯领域具有广泛的应用前景。
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