Улучшение спектральных характеристик и повышение быстродействия синтезаторов частот с использованием метода частотно-фазового регулирования

• Автор: Тихомиров, Михаил Николаевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 148 с.

• 1. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ С
ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ
1.1. Принципы построения, классификация и технические характеристики синтезаторов частот на основе технологии ИФАПЧ
1.2. Особенности применения частотно-фазовых детекторов с тремя устойчивыми состояниями в астатических системах ИФАПЧ
1.3. Выводы. Цели и задачи дальнейших исследований
2.УЛУЧШЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИНТЕЗАТОРОВ С ЧФД С ТРЕМЯ УСТОЙЧИВЫМИ СОСТОЯНИЯМИ
2.1. Обобщенная структурная схема и компьютерная мо, ;ль синтезаторов
с частотно-фазовым регулированием
I 2.2. Анализ шумовых характеристик функциональных элементов астатической системы ИФАПЧ синтезаторов
2.3. Влияние токов утечки в канале управления СЧ-ИФАПЧ на спектральные характеристики выходного сигнала
2.4. Выводы
3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ МЕТОДОВ
• ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ СЧ-ИФАПЧ
С ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ
3.1. Анализ механизмов повышения быстродействия СЧ-ИФАПЧ в режиме перестройки частоты
3.2. Сравнительная оценка эффективности специальных методов уменьшения времени перестройки по частоте СЧ-ИФАПЧ
3.3. Параметрический синтез астатических систем ИФАПЧ для оптими-
^ зации режима ускорения динамических процессов

3.4. Выводы

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ^ ИССЛЕДОВАНИЕ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ.
4.1. Основные задачи разработки прототипов и образцов синтезаторов
частот
4.2. Практическая реализация синтезаторов частот и результаты экспериментальных исследований
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
• ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность темы. В настоящее время жесткие требования предъявляются к таким характеристикам радиоэлектронных устройств как стабильность частоты и фазы колебаний в широком диапазоне рабочих частот, быстрая перестройка и высокая чистота спектра выходного спектра. В технике средств радиосвязи это связано с проблемой электромагнитной совместимости радио-злектроіпіьіх устройств и систем, а также рационального использования радиочастотного спектра. Современные устройства связи требуют постоянного совершенствования для решения перспективных телекоммуникационных задач, При этом влияние радиоканала на работу систем связи в целом весьма значительно. Потенциальные возможности использования и перспективы развития различных систем во многом определяются техническими характеристиками радиооборудования, входящего в их состав.
Следует выделить следующие основные технические характеристики, существенно влияющие на работу систем связи в целом: нестабильность радиочастоты, уровни побочных дискретных и шумовых составляющих в выходном спектре сигнала, а также скорость изменения выходных рабочих частот.
Применение частотных синтезаторов позволяет улучшить оперативнотехнические характеристики средств радиосвязи, а так как они позволяют выбирать рабочий канал в широком диапазоне частот. Однако время переключения с одной частоты на другую и чистота спектра выходного колебания не всегда удовлетворяют современным требованиям из-за известного противоречия между динамическими и фильтрующими характеристиками синтезаторов частот (СЧ), построенных на основе технологии импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ) или сокращенно СЧ-ИФАПЧ.
Дальнейшее совершенствование систем радиосвязи ведет к значительному ужесточению требований к качественным показателям устройств СЧ-ИФАПЧ. Однако выполнение поставленных требований часто оказывается не под силу системам ИФАПЧ, синтезированным широко известными методами.

При изменении частоты ш в пределах от 0 до +со, | G(j©) I и arg G(jco) опи-сывают некоторые кривые, которые называются амплитудно-фазовой характеристикой (АФХ) ИФАПЧ. По поведению кривой АФХ можно судить об устойчивости и качестве системы ИФАПЧ.
Астатическая система ИФАПЧ как система частотно-фазового автоматического регулирования характеризуется такими параметрами, как запас устойчивости по амплитуде и фазе, а также показателями колебательности, которые позволяют судить и о запасе устойчивости. Рекомендуется иметь запас устойчивости по амплитуде ДА>0,6, запас устойчивости по фазе (.1=30...60° [19].
Запас устойчивости по показателям колебательности М и RM, определяемым как M=max| G3(jco) t 0<©<со, RM=max| Go0®)l 0 Рис. 1.3 Логарифмическая амплитудно-фазовая характеристика разомкнутой системы ИФАПЧ | Gp(jco) I и arg Gp(jco).