王玲玲，蒋乐，方志明

（中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡 214035）

1 引言

频率源是现代电子通信和雷达系统的核心部件，关系到系统整体性能。低相位噪声、低杂散频率源可以提高雷达的分辨率，从而扩大可探测距离。相较于直接模拟式和直接数字合成式，锁相频率合成技术可稳定输出纯净度更高的频谱，且电路形式简单，有利于频率源模块化、集成化、小型化，因而得到广泛的应用。锁相频率合成技术的核心器件是鉴相器（PD）和压控振荡器（VCO）。随着集成电路的发展，国外PD 和VCO 的研制技术已成熟，基于硅锗的集成VCO 锁相环（PLL）半导体技术也日渐成熟。国外ADI、TI 等公司推出各种频率综合器芯片，性能指标亦越来越好，其中单PD 的有经典的HMC69x、HMC70x 系列，集成VCO 的有典型的HMC83x、LMX259x 以及LMX28xx系列。近年来，国内Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体器件的发展日新月异，微波毫米波单片集成技术发展迅速，但基于硅基的频率器件如PLL 芯片、VCO 芯片等，能在性能上对标或者超过国外的比较少。本文基于某横向项目的100%国产化需求，提出了一种X 波段低相位噪声、全国产化频率源的电路设计方案，采用国产PLL比采用进口PLL 获得了略优的相位噪声。

2 频率源设计

本文提出的X 波段低相位噪声小型化频率源的电路原理如图1 所示。参考信号REF 经过PLL 倍频后产生8.8 GHz 的微波信号，再通过链路中的滤波器、数控衰减器、放大器，最终功分成2 路微波信号。

图1 X 波段低相位噪声国产化频率源电路原理

2.1 锁相源电路设计

2.1.1 PLL 原理

PLL 是一个闭环系统，最终会达到一种平衡，即输出相位和参考相位φ1(t)的差值保持恒定，且输出频率与参考输入频率保持相同。……