微波频率合成器的设计+文献综述(2)
1.2 论文选题综述
从本质的角度分析微波频率合成器，它就是一种能够满足一定的性能指标要求的频率源。而直接模拟式频率合成器、间接式频率合成器以及直接数字式频率合成器则是微波频率合成器的3种主要的实现方式。从最早期来讲，微波频率合成器主要运用的是直接频率合成技术，利用一个或多个不同的晶体振荡器作为基准信号源，经过倍频器、分频器以及混频器等途径直接产生输出许多频率离散的信号。后来，随着技术的发展，出现了锁相频率合成技术，也是所谓的间接合成法。它的主要实现方式是通过一个或者几个参考频率源，在谐波发生器混频和分频等作用下生成许多谐波或者组合频率，然后用锁相环，在某一谐波或组合频率上对压控振荡器的频率进行锁定，然后由压控振荡器间接地产生所需的频率输出。而如今，直接数字频率合成技术已经被广泛运用，即所谓的DDS技术。这种技术是从相位的概念出发进行频率合成，采用主要是数字采样存储技术，突出优点包括了精确的相位和频率分辨力，以及快速的转换时间等。若干年前，微波频率合成器的发展在世界范围内来看，美国无疑是处于领先地位，而现如今，由于其重要的地位和研究价值，我国微波频率合成技术的发展也迎来了黄金期，理论、实践的研究层出不穷，也昭示了其广泛的应用和发展前景。
1.2.1 直接模拟频率合成器
通常就叫做直接频率合成器，是最早期常用并发展起来的，主要是组合大量混频器、分频器、倍频器等基础模块，运用算术的实现方式对标准频率源进行处理，并且辅以滤波器以及放大器，来实现所需频率信号的分离选取。现在看来这种方法的可行性由于电子技术发展的支撑越来越高，应用也愈加地广泛。
1.2.2 间接式频率合成器
间接式频率合成器即我们平时所说的锁相频率合成器，其主要原理是运用了锁相环（PLL）以标准频率源实现对于压控振荡器（VCO）的控制以实现得到所需频率的目的；而合成频率的锁相环路也有两种形式，包括模拟式以及数字式，两种方式优缺点明显，在相位噪声的更低和外部的辅助频率捕获两方面无法兼得。
1.2.3 直接数字频率合成器
至于新近发展的技术，直接数字频率合成器（DDS）是基于器件速度提升因而发展迅猛。直接数字频率合成器（DDS）主要以数字化结构的方式实现频率合成，相对而言，直接数字频率合成器（DDS）很受欢迎，优点明显，重要性也与日俱增，当然不可避免地在杂散以及相位噪声上也有固有缺点。
1.3 本文研究内容
1.3.1 选择方案简述
对于本文的研究，在查阅了相当大量的资料之后，我一开始的实现方案是采用直接频率合成法，直接频率合成法拥有相对简单的原理，在现代科学中应用范围也是比较广泛的。首先对于直接频率合成的原理以及实现方案做了充分的准备工作，然而在后期的课题实施过程中，发现在微波频段下，直接频率合成存在固有缺陷，实现设计的可行性不大，因而改变了实施方案，重新做了选择和设计。
在充分比较和研究了频率合成的3种技术优缺点的基础之上，基于课题微波频率合成的特点，需满足微波频段合成源的要求，我在本文中选择了使用直接数字式频率合成与传统的锁相环合成器相结合的方法，即所谓的DDS与PLL相结合的方式。相较于直接模拟频率合成器来说，或者与单一的锁相频率合成器、直接数字频率合成器相对比，DDS与PLL的这种结合方式可以在很大程度上扬长避短，取长补短，有利于我们获得高性能稳定的频率源。纵观整个微波频率合成器的研究课题，在结合各种文献索引资料进行拓展性课题方案的研究上面，可以供我选择的方案其实是很多的，结合微波频段的特点，在查阅资料和搜集文献的理论基础上，我准备采取DDS+PLL的实现方式有相当大的难度，也是一次挑战性的实验。关于微波频率合成器的设计上述方式需要的组件常常包括倍频器、分频器、混频器、放大器、振荡器、鉴相器、滤波器等等。