基于LTCC技术的X波段频率源

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图3.1-1 单环锁相频率源原理框图
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。

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8 {- @' O9 ?  w2 T: Y5 l- Y0 Z3.2相噪分析

+ n1 }( T. q4 C9 k3 u( M# L2 l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。
% E% R0 u* x$ ~2 I4 v- K
图3.3.2-1 LTCC布局图
0 a7 [3 [  q; \: J3.3.3 滤波器的设计
. i. J4 u( @% d: s
滤波器采用LTCC带状线实现，内埋于LTCC内部，设计图形如下：
5 M& I8 d- ^3 K3 N图3.3.3-2 滤波器仿真结果
插入损耗：＜3dB
通带: f=13GHz±0.5GHz
抑制：f=11.75GHz＞40dB
抑制：f=14.75GHz＞40dB
: c# J9 g3 n! z) S" d# B  r/ a

0 ^' E% G( l% C* ?- U) d( V4组装图及测试结果



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0 i  u( i' _; n. @9 rLTCC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。
图4-2 1kHz处相噪测试结果

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% `) L$ {. V) e) q/ L3 R5 结论
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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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