基于HMC703锁相环的X波段线性扫频源设计与实现VIP免费

第36卷第6期2013年12月电子器件ChineseJournalofElectronDevicesVol．36No．6Dec．2013项目来源:国防973项目(6131380101);国家自然科学基金项目(51209055)收稿日期:2013－03－23修改日期:2013－04－12DesignandImplementationofX-BandLinearSweepingSourceBasedonHMC703PLLFrequencySynthesizer*QINJuchao，JIANGTao*(CollegeofInformationandCommunicationEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract:AdesignandimplementationofX-bandlinearsweepingsourcebasedonHMC703PLLfrequencysynthesizerispresented．ByanalyzingtheinternalstructureofHITTITE’sHMC703PLLfrequencysynthesizer，combiningtheVOCHMC513withoutputsof2divisionfrequencyandtheHMC703PLLfrequencysynthesizerwiththediscussedworkingcharacteristic，adesignof10．45GHz～10．85GHzlinearsweepsourcecontrolledbyAＲMprocessorisrealized．Thesim-ulationsoftwareHittitePLLDesignSoftwareisusedtosimulateanddesignactiveloopfilter．ThroughdebuggingthehardwareandprogrammingtheAＲMprocessor，alinearsweepingsourcewithagoodperformanceisrealized．Keywords:linersweepingsource;PLL;HMC703;X-band;activeloopfilter;AＲMprocessorEEACC:1250;1265Edoi:10．3969/j．issn．1005－9490．2013．06．015基于HMC703锁相环的X波段线性扫频源设计与实现*秦聚超，姜弢*(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，哈尔滨150001)摘要:介绍了基于HMC703锁相环的X波段线性扫频源的设计与实现方法。通过对HITTITE公司HMC703锁相环的内部结构分析，讨论了HMC703的基本原理与工作特点，在此基础上，结合带2分频输出的VCOHMC513，实现了10．45GHz～10．85GHz线性扫频源功能。有源环路滤波器采用HITTITE公司提供的HittitePLLDesignSoftware软件进行仿真与设计，通过对AＲM控制器进行编程与硬件联合调试，实现了一个性能良好的线性扫频源。关键词:线性扫频源;锁相环;HMC703，X波段;有源环路滤波器;AＲM控制器中图分类号:TN98文献标识码:A文章编号:1005－9490(2013)06－0820－05线性扫频源是调频连续波雷达系统(FrequencyModulatedContinuousWaveＲadarSystem)的核心，其性能将直接影响系统整体性能［1－3］。采用分立元件制作的线性扫频源，为了提高线性度，加入了很多控制器，导致线性扫频源系统很复杂、体积大，线性度一般为±5%左右，量产与调试比较困难，在很多的场合不能满足要求［4－5］。采用锁相环技术设计扫频源具有输出频率高，频率稳定度高，相位噪声低，线性度高，杂散抑制好等优点。因为采用集成器件，此线性扫频源体积很小，加入负反馈，这样可以使扫频源的线性度达到千分之几，可以满足大部分扫频雷达的要求。本文提出了一种基于锁相环HMC703线性扫频源的设计方法。与用分立器件实现线性扫频源相比，此线性扫频源具有电路结构简单，体积小，调试工作量小，抗干扰能力强等特点。1HMC703的基本工作原理HMC703的原理框图如图1所示，它由控制器部分，扫描控制部分，调制器，可编程Ｒ分频器，可编程N分频器，鉴相器，ＲF2分频器和电荷泵组成。当输入信号小于4GHz时，ＲF2分频器不使能，当输入信号大于4GHz，并且小于8GHz时，ＲF2分频器需要使能。HMC703工作原理为:由芯片外部提供的参考信号FＲEF通过XＲEFP引脚输入，经过Ｒ分频器分频后输入到鉴相器，作为鉴相器的参考信号，即频率合成器的鉴相频率FPFD。VCO信号经过VCOIN引脚，进入一个可程控制2分频器，然后进入N分频器得到FN，FN与鉴相频率FPFD进行比较，两者的相位差转换为与之成比例的脉冲输出，经过电荷泵输出控制信号。从CP引脚输出的脉冲通过第6期秦聚超，姜弢:基于HMC703锁相环的X波段线性扫频源设计与实现芯片外的环路滤波器积分后滤除鉴相杂散信号，变为带有相位误差的鉴相控制信号，并输入到VCO的电压控制端，从而使VCO锁定在固定的频率。图1HMC703原理框图HMC703工作电源电压为3．3V，电荷泵工作电压为5V，最高鉴相频率为115MHz，射频输入功率为－15dBm～－3dBm，参考信号输入功率一般为6dBm。HMC703可以工作在整数模...