什么是RF频率合成器:技术和类型

RF频率合成器技术被广泛使用,并且有几种不同类型的PLL合成器,直接和间接,数字和模拟等。


频率合成器教程包括:
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频率合成器用于许多不同的RF设备中 - 几乎需要稳定的RF源的任何地方。

RF频率合成器在稳定性,可编程性以及一般便利性和性能方面提供高度的性能。结果,在所有形式的RF电路设计中,越来越多地使用了不同类型的频率合成器。由于大多数需要使用RF合成器的设备还具有用于该设备其他元素的数字电路,因此RF合成器特别适合使用 - 各种类型都具有数字电路,并将其连接到处理器和其他数字电路,以便于控制和灵活性。

因此,RF频率合成器用于从简单的蓝牙发射器和接收器,到Wi-Fi路由器和手机的设备中,直到非常高性能通信系统,卫星链接等。beplayer体育官网实际上,使用RF通信几乎任何形式的任何东西都可能使用RF合成beplayer体育官网器。

间接PLL数字频率合成器的基本框图
基本数字频率合成器框图

由于它们提供的性能和功能,频率合成器是RF构建块的常见形式,并且RF电路设计通常可以通过以下事实来简化许多频率合成器ICS,可使用标准的RF电路设计,可以量身定制以适合适合确切的要求。

RF频率合成器类型 /类别

根据所使用的不同技术和RF电路设计方法,合成器类别有几种不同类型的类别。

他们每个人显然都有自己的优势和缺点。通常可以选择根据需要选择哪种类型的功能和性能。

广泛的类别包括直接和间接频率合成器以及数字和模拟方法。下面详细介绍了整体类型及其功能和RF设计方法。

  • 直接的:RF频率合成器的直接形式是通过直接创建波形而无需任何形式的频率转换元素来实现的。使用包括振荡器和混合器形式的直接技术。
    • 直接模拟频率合成:这种RF频率合成器的这种形式有时称为混合滤波器 - 距离体系结构。直接的模拟频率合成器获得了此名称,因为它准确地定义了这种形式的合成形式最流行的体系结构之一。

      直接模拟频率合成器具有几个缺点:它需要大量的临界电路,如今不适合集成;连续的混合过程引入了大量的虚假信号。虚假信号需要相当大的过滤水平,再次增加了成本。结果,这种类型的RF合成器仅在RF IC的广泛可用性和利用其他形式的频率合成之前被用作最后一个度假胜地。
    • 直接数字频率合成:直接数字合成器,DDS现在已广泛使用。他们通过具有数字格式所需的波形的存储版本来创建信号,然后以固定的增量来推进阶段。每次增量,波形的瞬时电压的值都在内存中查找并转换为模拟格式。通过推进阶段并因此取得了连续的样本,波形即可构建。相位的增量确定生成的信号频率,因为这确定了增量沿波形的速度速度的速度,从而重复了波形的速度。
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  • 间接:间接频率合成基于相位锁定的循环技术。这里是间接生成输出信号。换句话说,最终信号是由由其他信号控制的振荡器生成的。通过这种方式,创建输出中使用的信号由输出振荡器间接复制,从而为该技术提供了名称。
    超级近距离接收器用于许多专业无线电应用程序
    频率系统化器用于此专业收发器之类的设备。
    图像提供ICOM UK
    • 间接模拟频率合成:间接模拟频率合成使用相位锁定环技术,并在电压控制振荡器和相位检测器之间放置混合器。这使得和偏移频率可以引入循环中。
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    • 间接数字频率综合:间接数字频率合成技术将数字分隔线引入了电压控制振荡器和相位检测器之间的RF相锁定环中。VCO以等于相比较的频率次分配比的频率运行。通过更改除法比率,可以改变输出信号的频率。通常,比较频率等于所需的通道间距。对于FM调谐器而言,这可能是50 kHz中的100 kHz,专业移动通信系统等25或12.5 kHz。对于一般无线电应用程序,它可能要小得多。beplayer体育官网
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与2G GSM蜂窝系统一起使用的旧手机的选择
甚至这些旧手机也使用频率合成器

RF设计注意事项

在进行需要频率合成器的新RF设计时,有必要考虑每种类型的RF电路设计方法可能提供的所有功能。

在进行设计的初始阶段时,有必要考虑所需的内容,并将其与合成器所需的最佳方法匹配。

RF设计可能涉及使用使用一种方法的合成器,或者可能涉及使用多种技术的更复杂的设计方法。

在研究振荡器作为整体设计的一部分的总体设计时,有必要考虑设计的许多不同方面:

  • 频率范围:RF设计的主要考虑因素之一将是频率范围,无论是在实际频率还是需要振荡器才能操作的范围方面。如果它只是一个小范围,那么使用数字PLL合成器本身可能是合适的方法可能是合适的,因为可能需要更全面的方法,可能需要使用多种技术。

  • 步长:另一个重要的考虑是所需的步骤大小。如果几乎需要连续调整,那么这可能会将自己用于一种方法而不是另一种方法。但是,如果仅需要相对有限的渠道,则其他方法可能更合适。数字PLL合成器在许多方面都是理想的选择,但是高频与小步骤相结合的高频可能会导致非常高的分裂比率,从而导致其他问题。直接数字合成器还具有一些小步骤尺寸的设计余额,尽管它们可能更合适。另外,可以将一种类型的数字合成器与模拟PLL合成器结合使用,以充当整体RF设计中的频率翻译循环。

  • 敏捷:在某些应用中,振荡器可能有必要快速更改频率。这可能是一个重要的考虑因素,可能需要一些独创性,因为某些类型需要一段时间才能从一个频率变为另一种频率。

  • 相位噪声:如今,相位噪声是一个特别重要的设计考虑因素。相位噪声可以显着影响数据和模拟无线电通信系统,如果相位噪声水平很高,则可以在很大程度上降低性能。beplayer体育官网使用一种或多种不同类型的合成器的不同RF设计方法可用于最大程度地减少信号上的相位噪声水平。

这些方面和其他方面需要在RF电路设计的最早阶段进行考虑,以便从一开始就可以采用电路的最佳格式。借助现代仿真软件以及其他计算,可以在设计阶段提交任何方法之前就了解任何方法的性能。


随着RF合成器在所有形式的电子设备中都广泛使用,它们的使用非常普遍。使用RF链接的许多新的物联网遥控传感器,所有形式的RF频率合成器的使用只会增加。

此外,许多RF合成器芯片都可以使用,或其他应用程序芯片中包含频率合成器功能,这使得能够非常容易地生成准确和可控的射频信号。

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