应用于无线通信网的频率综合器的研究与设计的综述报告.docx

应用于无线通信网的频率综合器的研究与设计的综述报告
频率综合器是一种广泛应用于无线通信领域的电路，用于产生准确的输出信号，其核心就是通过对几个相位锁定环的合理组合，来达到所需的频率合成效果。本文将对现代无线通信频率综合器的研究和设计进行综述，包括频率综合器的分类、频率综合器的工作原理、实现频率综合器的方法和技术。
1.频率综合器的分类
频率综合器可以按照工作原理和性能等特点进行分类，常见的分类方法有以下几种。
1.1根据锁定环的数量分类
根据锁定环的数量可将频率综合器分为单环频率综合器和多环频率综合器两类。单环频率综合器是一个由一个相位锁定环所组成的频率合成器，可以实现锁相放大器、时钟合成器等功能。多环频率综合器则是通过多个锁相环相互协作来实现频率合成。
1.2根据工作频率范围分类
根据工作频率范围可将频率综合器分为低频、中频和高频三类，不同类型的频率综合器在工作频率范围、输出功率及稳定性等方面存在差异。不过随着各项技术的不断发展，现在很多频率综合器可以实现多频段、宽频带的频率合成。
1.3根据工作模式分类
根据工作模式，频率综合器有分数分频型、直接合成型及混频型等多种形式，具体选型要根据应用场景和所需性能来确定。
2.频率综合器的工作原理
频率综合器的工作原理是通过将多个参照时钟源相互合成得到一个高精度的输出信号。其中，参照时钟源是一个稳定的参考信号，可以是OCXO（温度补偿晶振）、TCXO（温度补偿晶振）或PLL（锁相环）产生的参考信号等。而产生输出信号则需要通过相位比较器、锁相环和分频器等组成的频率合成电路来完成。
3.实现频率综合器的方法和技术
3.1直接合成法
直接合成法基于一种简单的思想，即将一个小的信号源直接合成成一个大的频率信号，但由于直接合成法存在频率合成后的性能可控性差、频率波形难以维持稳定等问题，因而在大多数应用中并不实用。
3.2负反馈缩倍法
负反馈缩倍法是通过将输出信号反馈到参考时钟之上，然后对输出信号进行缩放，使其反馈回参考时钟的阶跃响应通过带通滤波器之后成为一个平滑的信号，这个信号在不具有线性特性的条件下稳定合成目标频率，常被广泛应用于FM、调幅、直接数字合成器等多种应用。
3.3相位锁定环法
相位锁定环法是目前最为常用的频率综合器实现方法，它通过相位锁定环、分频器和环形振荡器等电路的相互协作，实现了高精度、低失真的频率合成功能。相位锁定环法在频段宽度和锁定带宽等方面都有很好的性能表现，因此是目前最为成熟的频率合成技术之一。
总之，现代无线通信领域广泛应用的频率综合器是借鉴多项电路技术实现的，其中不同的实现方式在实现效果和使用场景方面存在差异。但总的来看，相位锁定环法是实现频率合成最为成熟的一种技术路线，其在应用广度和性能指标上都能够满足现代通信网络的需求。