在衛(wèi)星通信中,多普勒頻移現(xiàn)象普遍存在,提高頻率的穩(wěn)定性,對(duì)于接收機(jī)的解調(diào)解擴(kuò)有著重要的意義。頻率合成是由一個(gè)穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)的參考頻率經(jīng)過一系列處理,產(chǎn)生具有同樣穩(wěn)定度和精確度的大量離散頻率的過程[1]。在無線通信系統(tǒng)中,對(duì)于接收機(jī)而言,它是接收機(jī)的本地振蕩器。
衛(wèi)星地面站接收的中頻信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)的70 MHz信號(hào),直接輸入到數(shù)字接收機(jī)會(huì)使接收機(jī)的采樣頻率較高,不利于接收機(jī)穩(wěn)定工作。本文通過對(duì)ADI公司生產(chǎn)的集成鎖相芯片ADF4360-8和AD8343的使用,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信地球站中頻70 MHz~11.4 MHz的頻率轉(zhuǎn)換,從而減低接收機(jī)的采樣頻率,減小接收機(jī)的工作復(fù)雜性,為接收機(jī)的穩(wěn)定工作提供良好的運(yùn)行條件。
1 ADF4360-8芯片介紹及工作原理
1.1 芯片介紹[2]
ADF4360-8芯片是一種完全綜合合成器和壓控振蕩器,它是一款高性能的PLL芯片,具有很寬的工作頻帶。
ADF4360-8主要由一個(gè)14 bit可編程參考R計(jì)數(shù)器、一個(gè)24 bit數(shù)據(jù)寄存器、一個(gè)24 bit功能鎖存器、壓控震蕩器、相位比較器、鎖定檢測(cè)器、多路復(fù)用器以及電荷泵等組成,最大的參考頻率為250 MHz,輸出頻率范圍為60 MHz~400 MHz,主要應(yīng)用于系統(tǒng)時(shí)鐘、檢測(cè)設(shè)備、無線局域網(wǎng)以及有線電視設(shè)備等,ADF4360-8的功能模塊圖如圖1所示。
1.2 工作原理
ADF4360-8外部輸入信號(hào)有外部參考頻率信號(hào)和控制信號(hào),14 bit可編程R計(jì)數(shù)器對(duì)外部頻率源信號(hào)分頻后得到的參考頻率送到鑒相器?刂菩盘(hào)由時(shí)鐘信號(hào)CLK、數(shù)據(jù)信號(hào)DATA和使能信號(hào)LE組成,LE位為邏輯“1”時(shí)表示加載。在時(shí)鐘信號(hào)CLK的控制下,串行輸入24 bit數(shù)據(jù)信號(hào),暫存在24 bit數(shù)據(jù)寄存器中,當(dāng)接收到使能信號(hào)LE后,先前輸入的24 bit數(shù)據(jù)根據(jù)地址位到達(dá)對(duì)應(yīng)的鎖存。
ADF4360-8內(nèi)部集成了VCO(壓控振蕩器),由外部電感值設(shè)定不同的工作頻段,方便了鎖相環(huán)路的設(shè)計(jì)。VCO輸出頻率如式(1)所示。