频率源综述
频率源的参考输入和通电顺序
频率源的参考输入和通电顺序
在电子科学和技术中，频率源是一种参考信号，用于给各种电气和电子设备的时钟和同步运行提供参考。
它们提供恒定的，规整的交界频率信号，常常采用双工方式运作，可以调整频率以满足特定应用要求。
频率源被广泛地应用在各种电子设备，以及汽车、航空、收音机和其他种类的设备中。
它们可以作为分频器或时钟信号源来激励其他电子电路，以驱动许多测量和控制电路。
此外，它们还可以用来恢复或同步振荡器，以增强整体系统的时钟性能。
频率源的通电顺序取决于两个因素：一是应用的种类，例如电路的用途；二是参考输入，包括外部的频率和功率输入。
一般而言，首先应该把输入封装组件引到电路中，以减小外部噪音的影响。
接着，将外部的频率和功率输入与内部的时钟驱动器或PLL组合，以调整所需的频率。
最后，将输入与输出器件组装，以确保频率源正常运行。
频率源电路通电顺序和外部参考输入的选择有助于实现稳定的时钟性能，并根据特定应用需求而调整频率。
有了一个稳定的、可靠的频率源，电子设备的性能和时钟性能会得到大幅度提升。
频率基准源
频率基准源1. 什么是频率基准源？频率基准源是指用于校准和比较其它设备或系统频率的标准。
它提供了精确、稳定的频率信号，用于设备的时间测量和同步。
频率基准源通常使用原子钟或其他高精度频率源来产生准确的信号，以确保各种设备和系统的一致性和精确性。
2. 频率基准源的应用2.1 通信系统在通信系统中，频率基准源被用于同步不同设备之间的通信。
例如，在无线电通信中，基站和移动设备之间的通信需要使用相同的频率。
频率基准源可以确保移动设备和基站之间的频率同步，从而实现高质量的通信。
2.2 测量和科学实验在测量和科学实验中，频率基准源被广泛用于时间测量和数据采集。
例如，在物理实验中，精确的时间同步对于测量粒子碰撞事件的发生时间非常重要。
频率基准源可以提供高精度的时间信号，确保实验结果的准确性和可重复性。
2.3 定位和导航系统在定位和导航系统中，频率基准源被用于同步不同卫星发射的导航信号。
例如，在全球定位系统（GPS）中，频率基准源确保接收机能够准确地计算卫星信号的传播时间，从而确定接收机的位置。
3. 常见的频率基准源3.1 原子钟原子钟是最精确的频率基准源之一，它使用原子的振荡频率作为时间的参考。
原子钟通常使用铯或氢原子的振荡频率来生成准确的时间信号。
原子钟的精度非常高，通常可以达到每天误差在纳秒级别。
3.2 GPS全球定位系统（GPS）也可以作为频率基准源使用。
GPS接收机能够接收到来自多颗卫星的导航信号，并计算出导航信号的传播时间。
通过比较多颗卫星的导航信号，GPS接收机可以生成准确的时间信号。
3.3 光纤频率梳光纤频率梳是一种使用光纤激光器和非线性光学效应生成频率参考的设备。
光纤频率梳的频率非常稳定和准确，通常可以达到每天误差在飞秒级别。
它被广泛应用于科学研究和测量领域。
3.4 钟控振荡器钟控振荡器是一种通过与原子钟或GPS接收机同步来校准频率的设备。
它使用反馈回路控制振荡器的频率，以使其与参考源保持同步。
锁相 频率源
锁相频率源锁相频率源是一种用于提供稳定、精确的频率信号的设备。
它在许多领域都有广泛的应用，如通信、测量、科学研究等。
本文将介绍锁相频率源的原理、工作方式以及其在实际应用中的一些案例。
我们来了解一下锁相频率源的原理。
锁相频率源利用了反馈控制的原理，通过对输入信号进行相位比较和调整，使得输出信号的频率与输入信号的频率保持一致。
其基本原理是将输入信号与参考信号进行相位比较，然后根据比较结果对输出信号的相位进行调整，最终使得输出信号的相位与参考信号的相位保持恒定。
锁相频率源的工作方式可以分为三个步骤：相位比较、相位调整和反馈控制。
首先，输入信号和参考信号经过相位比较器进行比较，得到一个误差信号。
然后，将误差信号输入到相位调整器中，通过调整输出信号的相位来减小误差。
最后，将调整后的输出信号反馈给相位比较器，形成一个闭环控制系统，使得输出信号的频率与输入信号的频率保持一致。
在实际应用中，锁相频率源有着广泛的应用。
首先，它可以用于通信系统中的频率合成器，用于产生稳定的射频信号。
其次，它还可以用于测量系统中的时钟同步，通过控制各个测量设备的时钟信号，实现精确的时间同步。
此外，锁相频率源还可以应用于科学研究中的精密测量，如原子钟、激光干涉测量等。
以通信系统为例，锁相频率源可以用于产生稳定的射频信号，保证通信信号的质量和稳定性。
在无线通信系统中，锁相频率源可以用于产生基带信号和载波信号，通过调整相位和频率，使得信号在发送和接收过程中保持同步。
这样可以提高通信系统的传输速率和可靠性。
在测量系统中，锁相频率源可以用于时钟同步，保证各个测量设备的时钟信号一致。
在科学研究中，锁相频率源可以用于精密测量，如原子钟和激光干涉测量。
原子钟是一种利用原子的振荡频率来进行时间测量的装置，锁相频率源可以用于产生稳定的参考信号，保证原子钟的精确性和稳定性。
激光干涉测量是一种利用激光的干涉原理进行长度测量的方法，锁相频率源可以用于产生稳定的激光信号，保证测量的精确性和稳定性。
文献综述与开题报告(样例)
文献综述与开题报告1.文献综述1.1 频率合成技术简介频率合成是指从一个高稳定的参考频率, 经过各种技术处理, 生成一系列稳定的频率输出。
频率合成的概念就是由一个或几个参考频率通过一些转换, 产生一个或多个频率信号的过程。
频率合成技术一般分为直接式(DS)、间接式(PLL)和直接数字式(DDS)三种基本形式。
早期的频率合成采用直接式的方式, 是由一个或多个晶体震荡器经分频、倍频、混频对一个或几个基准频率进行加、减、乘、除运算产生所需要的频率信号, 并通过滤波器产出, 这是最早的频率合成信号源的方法。
目前该方法仍在使用, 主要是因为它频率转换速度、相位噪声低, 比较容易实现。
但是该方式涉及的合成器体积过于庞大, 而且成本较高, 结构复杂、产生任意波形的可控性较低。
间接合成式是基于锁相环的原理, 即PLL。
它与前者相比, 输出频率的稳定度和准确度都有明显的提高, 频谱纯度等性能也有较大改善。
主要是因为信号源的振荡频率被固定在频率计数器的时基上, 也就是说以稳定度高的振荡器为基准。
因此, 锁相环的输出频率就与基准频率一致, 振荡器输出信号和参考信号之间的相位差为固定的常数, 而且锁相环的突出优点是能够抑制叠加到输入信号上的噪纠。
这是直接式频率合成方法所不能达到的。
PLL还有体积小、性价比较高等一系列优点。
但是PLL技术也有明显的缺点, 采取闭环控制, 系统的输出频率改变后, 重新达到稳定的时间也就比较长, 一般为毫秒级, 很难满足高频率分辨率与快速转换率同时具备的要求, 因此也有明显瑕疵。
直接数字频率合成技术从原理上实现了突破。
前两种方法都是通过对基准频率进行运算得出, 而DDS技术则是从相位的概念进行频率合成。
它按一定的相位间隔, 将待产生的波形幅度的二进制数据存储于高速存储器作为查找表, 用参考频率源(一般为晶体振荡器)作为时钟, 用频率控制字决定每次从查找表中取出波形数据的相位间隔, 以产生不同的输出频率, 对取出的波形数据通过高速D／A转换器来合成出存储在存储器内的波形。
频率源 英文缩写
Frequency sources, often abbreviated as FREQ SRCs, play an integral role in various scientific, technological, and industrial applications due to their precision, stability, and reliability. They serve as the backbone for synchronization, calibration, and timekeeping in a wide array of systems. This essay provides a detailed analysis of high-quality and high-standard frequency sources from multiple perspectives.**1. Definition and Types**FREQ SRCs refer to devices or systems that generate electrical signals with a precise frequency, which can be either fixed or tunable. Key types include:- **Atomic Clocks**: The epitome of high-precision frequency standards, atomic clocks like Cs (cesium) and H-masers, rely on the natural resonance frequencies of atoms to achieve extraordinary accuracy and stability.- **Oscillators**: Quartz crystal oscillators (XOs) and temperature-compensated crystal oscillators (TCXOs) offer excellent short-term stability. Oven-controlled crystal oscillators (OCXOs) take it a step further by maintaining a constant temperature, thereby improving long-term stability.- **Synthesizers**: Phase-locked loop (PLL) frequency synthesizers are programmable and can generate a range of frequencies based on a stable reference oscillator.- **MEMS Oscillators**: Micro-electromechanical system (MEMS) oscillators represent a newer technology that combines the benefits of traditional quartz oscillators with the advantages of integrated circuit design.**2. Quality Parameters**The quality of a frequency source is primarily gauged by its accuracy, stability, jitter, and phase noise.- **Accuracy**: It refers to how close the generated frequency is to its intended value and is usually measured against an international standard such as Coordinated Universal Time (UTC).- **Stability**: This parameter indicates how consistently the oscillator maintains its frequency over time. High-quality frequency sources exhibit lowdrift rates and excellent long-term stability.- **Jitter**: It's a measure of short-term variations in the period of a signal and is critical in digital communications and timing-sensitive applications.- **Phase Noise**: It's a form of random fluctuation of the phase of a waveform and affects the spectral purity of the output signal.**3. Technological Advancements and Standards**High-standard frequency sources meet stringent specifications set by regulatory bodies like International Telecommunication Union (ITU) and National Institute of Standards and Technology (NIST). Continuous advancements in materials science, semiconductor technologies, and atomic physics have led to increasingly accurate and stable frequency sources.For instance, optical atomic clocks, utilizing lasers and ultra-cooled atoms, have achieved unprecedented levels of accuracy, pushing the boundaries of what’s possible in timekeeping and navigation systems. Similarly, improvements in MEMS technology promise miniaturized, low-power, yet highly stable frequency sources for IoT and wireless communication devices.**4. Applications and Importance**High-quality frequency sources are indispensable across numerous sectors: - Telecommunications: In GPS, cellular networks, and satellite communications, they ensure synchronization and proper transmission/reception of data.- Aerospace & Defense: Navigation, radar systems, and secure military communications heavily rely on extremely precise frequency references.- Scientific Research: Atomic clocks are used for fundamental physics research and contribute to the realization of International System of Units (SI) base units.- Data Centers and Computing: High-stability frequency sources are vital for clock distribution in high-speed digital circuits and servers to maintain data integrity.In conclusion, high-quality and high-standard frequency sources are cornerstones of modern technology. Their performance characteristics directly impact the efficiency, functionality, and reliability of countless systems worldwide. As technology continues to evolve, so does the demand for even more precise and robust frequency sources, driving ongoing innovation and refinement in this crucial domain.。
频率计文献综述
文献综述一．课题来源及研究的目的和意义数字频率计已经广泛应用于高科技等产品上面，可以不无夸张的说没有不包含有频率计的电子产品。
我国的CD、VCD、DVD和数字音响广播等新技术已开始大量进入市场；而在今天这些行业中都必须用到频率计。
到今天频率计已开始并正在向智能、精细方向的发展，因此系统对电路的要求越来越高，传统的集成电路设计技术已经无法满足性能日益提高的系统要求。
在信息技术高度发展的今天，电子系统数字化已成为有目共睹的趋势。
从传统的应用中小规模芯片构成系统到广泛地应用单片机，直至今天FPGA/CPLD在系统设计中的应用，电子技术已迈入一个全新的阶段。
而在电子技术中，频率是最基本的参数之一，而信号的频率往往与测量方案的制定、测量结果都有十分密切的关系，所以测频率方法的研究越来越受到重视。
数字频率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成。
在计算机及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用。
在CMOS电路系列产品中，数字频率计是用量最大、品种很多的产品，是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此，频率的测量就显得更为重要。
EDA技术是面向解决电子系统最基本最底层硬件实现问题的技术，通过设计输入编辑、仿真、适配、下载实现整个系统硬件软件的设计过程。
通过EDA技术设计者不但可以不必了解硬件结构设计, 而且将使系统大大简化, 提高整体的可靠性，再加上其设计的灵活性使得EDA技术得以快速发展和广泛应用。
二、主要研究内容1、研究内容数字频率计用于对方波、正弦波、三角波的测量，并将结果用十进制数字显示，本设计的应达到的技术指标有：1)频率测量范围：10HZ~100MHZ；2)测量分辨率：1HZ；3)测量通道灵敏度：50mVpp；4)通道输入阻抗：不小于100KΩ；5)测量误差：±1；2、测量方案（1）测频原理选择目前常用测量频率原理有三种：直接测量频率方法、直接与间接测量相结合的方法和多周期同步测量法。
微波频率源-上
振荡器的相位噪声（P509—§12.3）
• 相位噪声的定义 • 稳频锁相技术（扩充内容） • 锁相频率合成技术
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频率源概述
微波频率源是微波应用系统的心脏，对微波应用系统 的性能有着重要影响！
DC
~
调谐电源
RF
使用非线性有源器件以及无源电路，将直流功率转换 为稳定的RF正弦信号 •晶体管振荡电路 • 偏置于负阻状态的晶体管和二极管 • 频率倍增器件
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3、微波负阻振荡器-频率稳定度
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3、微波负阻振荡器-频率稳定度
提高频率稳定度的措施： 1、减小外界变化因素：减小机械振动、电源电压变化以及环境温度变化 等因素的影响 2、减小电路参数随外界因素的变化 3、提高腔体的Q值 4、外腔稳频法 附加高稳频腔与振荡器耦合，增加谐振回路的总的储能，提高频率稳定度 5、注入锁定 利用频率牵引原理，用稳定度高的小功率振荡器去控制稳定度较低的大功 率振荡器 6、环路锁相法
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4、微波晶体管振荡器-介质谐振器稳频
（2）输出反射式
右图是输出反射式介质 稳频振荡器电路示意图。 其 中 ， FET 的 栅 极 接 一 段 小 于 λ g/4 开 路 微 带 线，等效在栅极接一个 电容Cg ，漏栅极之间接 正反馈电容Cgd ，使FET 电路构成自激振荡器； 而在输出微带线附近耦 合一个高Q介质谐振 器，它作负载的一部 输出反射式介质稳频振荡器 分，一方面提高了振荡 （a）振荡器电路；（b）等效电路。 器电路Q值。
频率标准源
频率标准源频率标准源是一种能够产生具有稳定频率的信号的仪器。
其主要作用是提供时间和频率标准信号，通常用于科学实验、计量、航空、航天等领域。
频率标准源可以提供各种稳定的高频、低频信号，而其稳定性则是判定其质量的重要指标。
频率标准源通常分为两类：晶体振荡器类型和原子钟类型。
晶体振荡器类型是目前应用最广的标准源之一，其基本原理是利用晶体中的谐振现象来产生基准信号，再加上放大器和稳压电路进行放大和稳定。
它的频率精度较高，大约可达到每亿分之一，常常用于制造晶振，生产调频广播、电视、航空无线电导航等设备。
原子钟类型的频率标准源使用原子的电磁谐振频率作为频率的基准，具有更高的精度，比晶体振荡器类型高出3到4个数量级。
目前，根据实验室用途的不同，可见过铯原子钟、氢原子钟和铷原子钟等。
这些原子钟利用原子的自然谐振来产生信号。
其中最为精密的铷原子钟的频率稳定性可达到每亿分之三千，是目前最为精密的时间和频率的标准。
频率标准源还可分为固定频率和可编程频率两种。
固定频率标准源的频率是固定的，输出的信号一般都是正弦波，在某些领域的应用较为常见。
而可编程频率标准源则可以按照用户的需要进行设置，用户可设置标准源的频率、频率步进、缓变和其他参数，其通常采用数字技术和微处理技术来实现，广泛应用于计量测试、无线通信系统、雷达测距等领域。
在无线通讯中，频率标准源被广泛应用于通讯终端的频率合成、频繁的频率转换率控制、故障检测等环节。
在电源中应用频率标准源，可提高其稳压范围，减少干扰，使电源达到更好的稳定性和精度。
总之，频率标准源是一种重要的实验白，其可提供高稳定度和高精度的时间和频率信号，广泛应用于各种科学实验、计量、通讯、航空航天等领域。
微波频率源的研究
微波频率源的研究作者：宁云炜来源：《科技资讯》 2012年第35期宁云炜（电子科技大学电子工程学院四川成都 611731）摘要：随着社会的发展，人们的生活水平越来越高，几乎已经从古老的纸制通信时代完全过渡到了现在的电子通信时代。
在现在这个电子通信时代，微波频率源是必不可少的，他是各种通信和电子系统的核心部件，在很多领域中都有应用，特别是近几年，微波频率源又有了很大的发展。
本文就针对微波频率源进行研究，让大家更加详细的了解微波频率源。
关键字：微波频率源分类工作原理形式研究中图分类号:TN74 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)12(b)-0012-01微波频率源在雷达、通信、空间电子设备、导航、仪器和仪表等各种微波系统中占据着重要的位置，频率源的好与不好直接影响着雷达、通信、空间电子设备、导航、仪器和仪表等的性能指标。
几年来，随着各种各样的微波器件和集成电路的发展，微波频率源也得到了很大的发展。
在这个电子通信的时代，微波频率源的应用越来越受到关注。
1 微波频率源的概述1.1 微波频率源的概念微波频率源就是通过使用非线性的有源器件和无源电路，把直流功率转换成稳定的RF正弦信号的部件。
1.2 微波频率源的主要指标微波频率源的主要指标包括：微波频率源的工作频率、微波频率源的输出功率，微波频率源的调谐范围以及微波频率源的谐杂波抑制度等。
微波频率源的谐杂波抑制度的衡量单位是dB；调谐范围使用调谐灵敏度来衡量的，单位是MHz/V；输出功率主要有带内功率平坦度和输出功率电平；微波频率源的工作频率主要包括频率稳定度、负载牵引和相位噪声，频率稳定度的单位是ppm/℃，负载牵引是指当振荡器和负载紧紧耦合时，震荡的频率会受负载的影响。
1.3 微波频率源的应用微波频率源主要应用于微波系统中，包括雷达、数字通信、空间电子设备、导航、仪器和仪表等。
2 微波频率源的几种形式微波频率源设备已经遍布了我们的生活，很多电子设备中都应用了微波频率源。
(完整word版)频率源技术前沿讲座
“频率源技术前沿讲座”心得报告频率源是电子系统（雷达、通讯、测控、导航等）的基本信号来源,主要包括固定点频频率源和合成频率源两类。
固定点频频率源主要包括固定点频频率振荡器、固定点频锁相源和晶振倍频器等。
固定点频频率振荡器在微波频段一般用于实现频率准确度要求不高的点频源。
介质振荡器由于Q值高、尺寸小、易于实现混合集成，从而被较多地用来实现微波集成、低相噪、温度稳定的点频源，并可采用恒温或温补方式进一步提高频率精度。
恒温压控振荡器由于温度漂移低、可直接实现高线性度超宽带调频，也得到了广泛应用。
石英晶体振荡器是一种高稳定的频率源，但只能工作于几百兆赫范围内,微波频率的稳定频率源通常用石英晶体振荡器经倍频来实现，倍频可以采用锁相倍频或直接倍频。
采用直接倍频方式可以获得最低的频谱近端相位噪声。
随着大规模集成电路的发展，数字分频锁相电路由于附加相位噪声大幅降低、可靠性高、采用数字接口使用灵活等特点，在微波系统中得到最广泛的应用.合成频率源又称频率合成器或频率综合器,按其构成方式可分为直接式和间接式。
直接频率合成器采用倍频器、分频器、混频器及微波开关来实现频率合成，具有最优的近端相位噪声和高速捷变频特性,但结构复杂、成本昂贵的特点限制其只能应用于雷达等高端应用领域。
直接数字合成器（DDS）目前也得到了广泛应用，但高性能DDS产品的输出频率还有待提高,在微波领域其往往与锁相技术结合以混合方式实现微波频率合成。
锁相技术与直接式倍频器或DDS相结合的混合式频率合成器在提高系统性能的同时降低了直接合成方式的成本，已逐渐取代部分直接合成频率源应用在高性能频率源领域。
间接频率合成器采用锁相环(PLL）技术,目前应用最为广泛。
这种合成方法使用的电路比直接式合成简单,它是通过鉴相实现相位反馈控制从而实现频率跟踪的闭环系统。
模拟锁相环路附加相噪非常低，但电路复杂调试难度大。
主要代表是脉冲取样锁相环路，用其制作的脉冲取样锁相介质振荡器（PDRO）可在X波段以上实现接近直接倍频相噪的小型化固定频率源，在频率低端（4GHz以下)通常使用脉冲取样锁相同轴介质腔振荡器(PCRO)以实现小型化.随着半导体技术的发展，数字分频锁相环路由于性能大幅提高、成本大幅降低且具有高的可靠性而得到最广泛应用。
频率源综述
频率源综述在变频器进行频率变换时,需要有微波频率源给混频器提供本振信号，才能得到所希望的频率。
因此，在卫星地球站微波设备中，微波频率源成了很重要的组成部分。
1、概述卫星通信，尤其是数字卫星通信对变频器的本振源提出了较高的要求，如较高的频率稳定度、高的频谱纯度、较低的相位噪声、满足要求的输出电平、方便的多频率输出转换等。
为此，变频器通常都采用微波锁相振荡器和微波合成器作为本振频率源。
锁相振荡器一般用作固定频率的本振源。
如上变频器中，二次变频方式中的第一本振，三次变频方式中的第一、二本振等。
微波锁相振荡器（设计成压控振荡器）的输出频率的谐波上，从而使微波振荡器的频率稳定度达到与基准频率信号同一水平上，同时利用锁相环路的滤波特性使标准晶振输出信号受噪声影响形成的宽带相位噪声得到较好的滤波。
因此，锁相振荡器是一种既有良好频率稳定度，又有良好相位噪声特性的微波频率源。
锁相振荡器因电路所用锁相环的特点，分为三种基本类型：混频锁相源、分频锁相源和取样锁相源。
混频锁相方式的主要特点是低频鉴相、高频锁相，技术上比较简单，较易实现，但构成繁锁，体积较大，易出现故障。
分频锁相方式也是低频鉴相、高频锁相，但锁相环路中的直流放大器存在零点飘移问题，加上分频器引起的问题，但取样锁相环具有灵活性大、寄生输出小的特点，且方案构成简单，便于设备的小型化和单元化。
在地球站设备中应用最多的是取样锁相振荡器。
在地球站中，把输出多频率点（多波道）的微波本振源称作微波频率合成器是一种将高精确度、高频率稳定度（如基准晶振产生）的标准频率经过直接或间接频率的加、减、乘、除运算，产生出多个与标准频率有相同稳定度和准确度的离散频率输出的技术。
由频率合成技术制成的频率合成吕是一促性能优良的多频率产生设备，它可以提供稳定的、频率间隔为任意的离散频率。
目前，地球站设备中都毫无例外地采用微波频率合成器作为本振频率源。
2、微波频率合成器的种类微波频率合成的基本方式有两种：直接式和间接式。
对小型化频率源现状和发展分析
对小型化频率源现状和发展分析摘要随着现代社会的不断进步，通信发展越来越好，现代通信等电子设备越来越多，而电子通信设备的的核心是频率，高性能频率是现代射频的关键，随着技术的进步，频率小型化已经初具雏形，越来越吸引人们的眼球，本文针对小型化频率的概况、现状和发展情况进行了具体分析。
【关键词】小型化频率源发展随着现代社会的不断进步，电子信息发展越来越好，现代电子技术需要高稳定性、噪声低的频率源来支持，而现今，频率源的发展朝着小型化来发展，首先是随着半导体技术的发展，频率合成源中关键器件的频率不断提高，例如分频器、倍频器、鉴相器、锁相环芯片等频率不断提高，其次是随着电子学集成技术的发展，微波频段较高的器件可以集合在一起，最后，随着材料模块体积的不断缩小，固定空间内器件数量不断增加，频率源的模块体积在缩小，随着合成频率源技术的推广，目前形成了四种合成技术，分别是直接频率合成技术，直接数字频率合成技术、锁相频率合成技术和混合式频率合成技术。
1 频率源概况由一个或者多个稳定度和精确度都很高的参考信号源通过频域的线性运算，产生出具有相同稳定度和精确度的频率的模块就是频率源，是通信射频系统的前端部分，现代随着通信系统、雷达系统、射频系统以及电子对抗系统的发展，对频率源的要求也越来越高，主要表现在转换速度越来越快、频率间隔越来越小、覆盖面积越来越广、相位噪声越来越低、体积越来越小、重量也越来越轻等。
随着大规模集成电路技术的发展，频率合成技术主要由以下几类，第一是直接合成频率源，对一个或者几个频率进行运算合成，变频时间短，相位噪声低，但杂散度高，难以抑制，适用于分辨率覆盖率不高的场合；第二是直接数字式合成频率源，变频较快，第三是锁相环合成频率源，通过比较输入信号和压控振荡器输出信号的差异，来调节输入输出信号的倍频关系，虽分辨率低但体积小、成本低，应用广阔，第四是混合合成频率源，将以上几种结合在一起，提高各项性能。
2 频率源的发展现状早期的频率合成器是由单个器件组成，自从电子技术集成技术快速发展后，频率源才由多个独立器件组合而成，使得频率合成器向着频率更高、集合成都更强、制作工艺更先进、系统功能更强、降低成本的趋势演变，下面主要针对国内外频率源的现状及发展进行分析。
频率合成技术综述
输 出 功率 ： 输 出的 频 率 信 号 的 功 率 ， 般 用 ｄ ｍ 表 示 。 指 一 Ｂ
定、 高精 度 的参 考 时 钟 来 产 生 频 率 和 相位 可 调 的输 出 信 号 。 与其 它 频 率 合 成 方 法 相 比较 ， 的 主 要 优 点 是 ： 用 全 数 字 结 构 ， 于 实 现 遥 它 采 易
２１ 年 ０１
第 １ 期 ９
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｆ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
０机械 与电子。
科技信息
频率合成技术综述
萧 明光 （ ｜ 增城市 职 业技 术 学校 广 东
增城
５ ３ ０ １ ０） １
【 要】 绍各种频率合成技术 ， 摘 介 并详细分析 了直接 频率合成 、 间接频率合成、 直接数字频率合 成、 混合频 率合成等技术的优点与缺点。 【 关键 词】 频率合成 ；Ｐ ； Ｄ Ｐ ＬＤ Ｓ
相 位 噪声 ： 偏 离 某 频 率 １ ｚ带宽 内 噪声 功 率 谱 密 度 与 输 出信 号 控 、 化 ； 高 的频 率 分 辨 率 ， 达 微 赫兹 量 级 ； 指 Ｈ 优 极 可 频率 转 换 速 度 快 ， 达 可 功 率 之 比 。 为 ｄ ｃ ， 合 成 频 率 源 重 要 的 技 术 指 标 。 它 表 现 为 时 记 Ｂ／ 是 Ｈｚ 纳秒 量 级 ； 率 捷 变 时 相 位 连 续 。 的 主要 缺 点是 ： 受 限于 器 件 的 可 频 它 一 域 中 的零 交 叉 随机 起 伏 和 频 域 中的 频 谱 扩 展 。 用 的最 高 时钟 频 率 ， 使 合 成 频 率 不 能 太 高 ， 出频 带 范 围 有 限 ； 是 致 输 二 杂 散 ： 频 率 合 成 过 程 中 产 生 的不 需 要 的 频 率 分 量 。 没 有 被 充 在 又 输 出 杂 散 大 ， 于 ＤＤ 由 Ｓ采 用 全 数 字 结 构 ， 可 避 免 地 引 人 了杂 散 ， 不 频 分 的抑 制 掉 ． 些 不 需 要 的频 率 分 量 被 称 为 杂 散 。一 般 用 偏 离 输 出频 这 谱 纯度 不 如 Ｐ Ｌ Ｌ 。虽 然 Ｄ Ｓ技 术 的 基 本 理论 早在 ７ Ｄ Ｏ年 代 就 已经 提 出 率 多少 频 率上 的频 谱 功率 与 载 波 功 率 之 比表 示 ， 位 为 ｄ ｃ 单 Ｂ 。它 也 是 来 了， 是 由于 硬 件 条 件 的 限 制 ， 在 初期 并 没有 得 到很 大 的 重 视 。 最 但 它 合 成 频 率 源 的一 项 重 要 技 术 指 标 。 散 越 小 越 好 ， 般 要 求 一 ０ Ｂ ， 杂 一 ６ ｄ ｃ 优 近 几 年，随 着 现 代 电 子 技 术 和 大 规 模 集 成 电路 的发 展 ， Ｄ Ｄ Ｓ技 术 得 到 质 的频 率 源杂 散 能 达 到 优 于 一 ０ Ｂ 。 ８ ｄ ｃ 了 飞 速 的 发展 。 己 成 为 最 重 要 的 频 率 合 成 技 术 。Ｄ Ｓ技 术 虽 然 最 初 并 Ｄ
频率源综述
图３ 间接数字式频率源原理框图
５ ． 频率源的发展和重要性
频率源技术近３ 年发展很快， ０ 尤其是近 １ 年低相噪技术， ０ 低杂散技术和Ｄ Ｓ Ｄ 技术突 飞猛进， 相噪， 杂散几年就降低一个数量级， Ｄ Ｄ Ｓ技术更是如此。 在国内 该技术发展并不 理想，由于技术难度大， 耗资大， 几十年并没有得到十分重视。所以西方人４ 年代就提出 ０ 的频率合成观念在国内目 前还主要靠进口。大量的合成频率源， 频谱分析仪，网络分析仪 每台 几十万到 １ ０ ０万元人民币的价格大量进口， 还有合成频率源中的 关键元器件， 如低相
下特点：
ａ ．输出 频率为步进式不是连续的，目 前最小频率步进能做到ＵＺ Ｈ； ｂ ，输出 频率稳定度高， 尤其短稳， 可达 １＇ ０２ －量级； ｃ 自 智能化水平高， ． 动化， 使用灵活方便。 ２ 频率源类别及优缺点 ． １ 频率源可分为二大类，自 激振荡源和合成频率源。自 激振荡源是大家熟知的， 常见的 自 激振荡源有晶体振荡器、 腔体振荡器、 介质振荡器、 压控振荡器、 Ｉ ＹＧ振荡器和波形产 生器等。 这些源的输出频率范围、 调谐带宽、 近端相噪等各有不同， １ 表 给出 他们的区别
图２间接模拟式频综原理图
３ 接数宇式基本原理 ． ４间 间接数字频率源是由数字锁相环构成的， 什么是数字锁相环， 就是在锁相环内 插人数 字分频器和数字鉴相器。分频器种类很多常用的有程控分频器， 吞除脉冲分频器和小数分
频器。
间接数字频率源体积小， 成本低， 频率步进小， 使用方便可靠。可实现大规模集成等 优点， 大量应用在通信技术中， 主要缺点是输出 相位噪声较差，因 为锁相环内 使用了 分频 器， 相噪与环内 输出 分频器种 分频次 类和 数有关， 分频次 数Ｎ越大， 越差， 按２１ 相噪 一般 ０ Ｎ ｇ 变坏。因此使用吞除脉冲分频器的 锁相环相噪最好在一 ０Ｂ／ｚ 使用小频分频器相对比 ｌ ｄｃ ， ０ Ｈ 吞除脉冲 分频器好一些。 间接数字式频率源基本原理框图由图３ 给出， 从图３ 中看出， Ｃ Ｖ Ｏ频率被除Ｎ ，目 的
频综电路原理范文
频综电路原理范文频综电路（frequency synthesizer circuit）是一种将输入信号频率与输出信号频率相互转换的电路。
频综电路常用于无线通信、雷达、卫星导航系统等领域，用于产生稳定可调的射频信号。
频综电路由两部分组成：输入频率源和输出频率源。
输入频率源可以是一个固定频率信号，也可以是一个可变频率信号。
输出频率源则可以根据需要生成不同频率的信号。
下面将对频综电路的原理和一些常见的实现方法进行详细介绍。
频综电路的原理：频综电路的原理基于频率合成的概念，即通过组合不同的固定频率信号，可以生成新的频率信号。
频综电路中的输出频率一般是通过多个可变频率的振荡器组合而来。
一个基本的频综电路包括一个参考振荡器和多个除频器。
参考振荡器产生一个稳定的参考频率信号，而除频器将这个参考频率信号除以一个整数N得到相应的输出频率信号。
假设参考振荡器的频率为f_ref，输出频率信号的频率为f_out。
那么，输出频率信号的频率可以通过如下公式计算：f_out = f_ref / N通过调整除频器的除数N，就可以实现不同的输出频率信号。
常见的频综电路实现方法：1. 直接数字频率合成（Direct Digital Frequency Synthesis，DDS）DDS是一种通过数字方式产生周期性的信号的方法。
它由一个相位累加器、一个参考振荡器和一个数字控制振荡器（Digital Control Oscillator，DCO）组成。
相位累加器用于累加相位，参考振荡器提供参考频率信号，DCO则生成输出频率信号。
DDS具有精确性高、频率范围广、调整灵活等优点，因此被广泛应用在通信、测量等领域。
2. 直接频率合成（Direct Frequency Synthesis，DFS）DFS是一种通过组合固定频率的信号得到目标频率的方法。
它采用多个固定频率信号的相加或相乘来得到目标频率信号。
DFS的优点是实现简单、成本低廉，但精度和频率范围较DDS相对较低。
锁相 频率源
锁相频率源
锁相频率源是一种用于产生稳定、精确频率信号的设备。
它在许多科学研究和工程应用中起到至关重要的作用。
本文将介绍锁相频率源的原理、应用和发展趋势。
一、原理
锁相频率源是基于锁相环原理的一种频率合成器。
锁相环是一种负反馈控制系统，它通过比较输入信号和参考信号的相位差，调节输出信号的频率和相位，使其与参考信号同步。
锁相频率源的核心元件是锁相环电路，它由相位比较器、低通滤波器、电压控制振荡器和频率除法器等组成。
二、应用
锁相频率源广泛应用于各个领域。
在精密测量和实验中，锁相频率源常用于产生稳定的参考信号，用于同步数据采集、激光干涉测量等。
在通信系统中，锁相频率源可以提供高稳定度的时钟信号，保证数据传输的可靠性。
在雷达和卫星导航系统中，锁相频率源被用于精确测量距离和速度。
此外，锁相频率源还可以用于频率合成、信号调制和解调等应用。
三、发展趋势
随着科技的不断进步，锁相频率源的性能和应用领域也在不断扩展。
目前，研究人员正在努力提高锁相频率源的频率稳定度、相位噪声和调制带宽。
同时，他们也在探索新的锁相环拓扑结构和优化算法，
以提高锁相频率源的性能。
此外，随着微纳技术的发展，锁相频率源正朝着小型化、集成化和高度可靠化的方向发展。
总结：
锁相频率源是一种重要的频率合成器，它通过锁相环原理实现稳定、精确的频率输出。
锁相频率源在精密测量、通信系统、雷达和卫星导航等领域具有广泛的应用。
随着科技的进步，锁相频率源的性能和应用领域正在不断扩展，未来可期。
时间频率与系统同步2014_第三讲_时间频率信号综述
图a
图b
第三讲
时间频率信号
阿仑方差定义为：
a
1 f0
f ' f
i 1 i i
m
2
2m
阿仑方差的意义：描述了相邻两次频率值的起 伏变化。 秒级稳定度的阿仑方差检定规程：取样时间1s， 组数100。
第三讲
时间频率信号
（1）双采样方式
f11 f12
第1组
第三讲
时间频率信号
IRIG-B 时间码基本码元示意图
第三讲
时间频率信号
IRIG-B 时间码脉冲序列
准时沿 参考标志 秒
1 2 4 8 10 20 40 1 2 4 8
分
10 20 40
1
2
4
8
时
10 20
1
2 4
8
10 20 40 80
天
100 200
8
2
2
5
参考码元
二进制"0"
索引标志
二进制"1"
1 f0
f i1 f i 2
第i组
f m1 f m 2
第m组
2
a
f i 2 f i1
i 1
m
2m
（2）
f m f m 1
a
1 f0
fi1 fi
i 1
m
2
2m
第三讲
时间频率信号
第三讲
时间频率信号
思考讨论
1、频率稳定度为什么不用标准偏 差，用阿伦方差有什么好处和缺点？ 2、你怎样用阿伦方差分析计算一 台钟的频率稳定度？
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频率源综述高树廷刘洪升本文对频率源的类型和它们的基本原理并对频率源的重要性关键词它的好坏直接影响雷达通讯仪表等的性能指标它们的电子系统性能好频谱分析仪这些仪表的关键技术是有一个好的频率源有关单位就展开了频率合成技术的研制工作因技术难度大到了80年代国内整机单位因工程需要这些研制班子经过20多年的奋斗研制班子变动多次频率综合技术与发达国家相比这足够证明频率源技术的难度2.频率源简介频率源是用来提供各种信号的电子设备随着电子技术的发展即相位噪声越来越低它们的频率稳定度一般在10-5以上`¼´ÆµÂÊ×ÛºÏÆ÷¸ÃƵÂÊÔ´ÓÐÈçÏÂÌصãÄ¿Ç°×îСƵÂʲ½½øÄÜ×öµ½uHZÓÈÆä¶ÌÎÈc. 自动化使用灵活方便自激振荡源和合成频率源常见的自激振荡源有晶体振荡器介质振荡器YIG振荡器和波形产生器等调谐带宽表1给出他们的区别和特点技术含量高合成频率源主要优点是频率稳定度高甚至比原子钟的相噪还低控制方便缺点造价高合成频率源一般可分为四大形式直接数字式频综它们的优缺点由表2给出项目相噪杂散频率步进工作频率跳频速度调制能力体积重量成本直接模拟式很好较难抑制很难做小全频段快有限大高直接数字式好很难抑制很小低快方便小较低间接模拟式好好较难做小全频段慢有限较小较高间接数字式较好较好较小较低慢有限小低2.2 合成频率源的主要技术指标合成频率源的输出频率范围输出波形和调制状态电源下面仅对相噪频率步进和跳频时间四项做一简介相噪就是短期频率稳定度是输出频率两边富氏频率的函数记为-dBc/HZËüÖ±½ÓÓ°ÏìÏÖ´úµç×ÓϵͳµÄÐÔÄÜÓ°Ïì½ÓÊÕ»úµÄ¼ì²âÄÜÁ¦ÏàλÔëÉùµÄ´óСÓëÊä³öƵÂÊÓйØ既按20lgN变坏杂散又没有被充分的抑制掉一般用偏离输出频率多少频率上的频谱功率表示它也是合成频率源的一项重要技术指标一般要求-60dBc频率步进是一个频率点一个频率点合成出来的把起始频率到终止频率叫最大频率步进也就是频率捷变时间这段时间叫跳频时间一般用相位差定义以上四项技术指标是合成频率源中最重要的技术指标3.合成频率源的基本原理合成频率源的合成方法不同分直接模拟式间接模拟式和间接数字式四种简介如下归纳起来都是对基准频率进行各种各样的加减乘除倍频器可视为对频率相乘通过对频率进行加减乘除产生出各种新频率经放大器这种方法也是经典方法目前100MHZ晶振市场上能买到-169dBc/HZ@10kHZ的产品杂散决定滤波器的好坏和电磁兼容性设计的合理程度目前开关速度一般在几十nus到几百nus¿ª¹ØµÄͨ¶Ï±ÈÏÖÔÚÒ»°ã¶¼ºÜºÃÕâÖÖƵ×ÛÈç¹û²½½ø̫СÂ˲¨Æ÷Ò²ºÜÄÑÉè¼Æ³É±¾¸ßÊÇÖ±½ÓÄ£ÄâʽƵ×ÛµÄÖ÷ҪȱµãDDSDDSËüʹÓÃÊý×Ö¼¼ÊõÍê³ÉƵÂʺͲ¨ÐεĺϳɾßÌå½²°Ñ²¨Ðεķù¶È²ÎÊýºÍÏàλÐÅÏ¢¹¤×÷ʱ°´ÒªÇó¹æÂÉÈ¡³öÐÅÏ¢Êý¾ÝÔÙ¾-¹ýÂ˲¨¾ÍÍê³ÉÁËÖ±½ÓÊý×ÖʽµÄºÏ³É¾Í´æÔÚÁ¿»¯¾«¶ÈÎÊÌâ免的数字量存在造成某些情况下不可避免的幅度失真和相位失真采取相应措施但必定不能彻底消除图1. DDS原理框图这种用DDS技术做成的频综跳频速度快调制灵活目前输出频率不高基本原理框图如图1所示在时钟的控制下相位累加器在频率码控制下进行相位线形累加经过D/A变换得到相对应的幅度阶梯波形3.3间接模拟式基本原理间接模拟式频率源主要是利用模拟锁相环锁定VCO来实现频率合成所以间接式频率源跳频时间比直接式慢锁相环可等效为窄带滤波器基本原理框图如图2所示所以相噪较好体积较大由图看出将VCO频率平移到中频频段混频后信号经放大器再与晶振产生的一系列频率标准进行同频鉴相使VCO输出频率相位跟综晶振相位利用频率控制实现不同频率锁定和频率捷变当VCO频率不高时也可以不使用倍频器和混频器f c倍频器频率控制码图2 间接模拟式频综原理图3.4 间接数字式基本原理间接数字频率源是由数字锁相环构成的就是在锁相环内插入数字分频器和数字鉴相器吞除脉冲分频器和小数分频器成本低使用方便可靠大量应用在通信技术中因为锁相环内使用了分频器分频次数N越大一般按20lgN 变坏使用小频分频器相对比吞除脉冲分频器好一些从图3中看出目的是把VCO频率除到鉴相器基准频率fr左右鉴相器输出通过积分滤波电路变成模拟电压控制VCO频率看出当N越大经鉴相器后等效把VCO相位不稳定度放大了N倍图3 间接数字式频率源原理框图5.频率源的发展和重要性频率源技术近30年发展很快低杂散技术和DDS 技术突飞猛进杂散几年就降低一个数量级在国内该技术发展并不理想耗资大所以西方人40年代就提出的频率合成观念在国内目前还主要靠进口频谱分析仪还有合成频率源中的关键元器件微波小体积滤波器近20年发展起来的DDS 合成技术更是如此该合成技术尽管目前还有一些缺点解决了一些其它合成技术无法解决的技术难题 频率源的好坏直接影响微波系统高频系统的性能例如在雷达系统中接收机本振信号因此可以说频率源是现代微波和高频电子系统的心脏频率源在现代电子系统中是非常重要的它的关键技术就是低相噪设计和低杂散设计及实现这些设计的电磁兼容保证措施不论是方案设计还是电磁兼容设计甚至印制板设计因为低相噪全面考虑才能达到目的只靠一个合理的方案和一个满足要求的低相噪晶振还是不行的正确的印制板设计及精心的调试技术才能全面保证达到低相噪不仅要有一个正确的方案合理的元器件选择高带外抑制的滤波器7.结束语本文对频率源的各个方面作了简介但是与国外相比我们落后很多比如仪器通信业等等这对我国的现代化国内研制单位尽管很多并没有真正掌握其关键技术知识面又较宽为我国的国防事业做出更多贡献上述观点仅是自己的一点体会难免有错参考文献12002年度 中国兵器工业二零六研究所第八研究室低噪声频率合成 3 高树廷 刘洪升 微波电磁兼容第六届全国学术会议 2002年银川分频器注。