5.8GHz DSRC微波頻率源的設(shè)計(jì)

摘    要：本文提出了一種5.8GHz微波頻率源的設(shè)計(jì)方法，較為詳盡地分析了該系統(tǒng)各組成部分的性能及參數(shù)，并對(duì)系統(tǒng)參數(shù)做了總結(jié)。
關(guān)鍵詞：相位噪聲；分頻器；LPF

本文設(shè)計(jì)的5.8GHz微波頻率源主要應(yīng)用于專用短程通信系統(tǒng)(Dedicated Short Range Communication，簡(jiǎn)稱DSRC)，未來DSRC的標(biāo)準(zhǔn)也傾向于使用基于5.8GHz的微波通信。
如圖1所示，專用短程通信系統(tǒng)采用的是無線通信技術(shù)。根據(jù)實(shí)際DSRC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案，本文所設(shè)計(jì)的5.8GHz微波頻率源可應(yīng)用于汽車中的被動(dòng)式傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用半雙工通信模式，其工作狀態(tài)分為三種：第一種是待機(jī)狀態(tài)，RSU一直處于發(fā)射模式，將AM調(diào)制信號(hào)F-AM加載到載波F0上發(fā)射，但是OBU沒有進(jìn)入RSU的天線作用范圍，因此RSU和OBU之間沒有信息交換；第二種是處于下行模式的狀態(tài)，如圖1(a)所示；第三種是處于上行模式的狀態(tài)，如圖1(b)所示。

微波頻率源設(shè)計(jì)原理
本文設(shè)計(jì)的頻率源應(yīng)用于微波波段，如圖2所示。在鎖相環(huán)路原理圖的基礎(chǔ)上，該設(shè)計(jì)方案又加入了單片機(jī)控制、顯示和除N分頻器(N Divider)等單元。其中PLL器件是帶有前置分頻器的單元，以便進(jìn)行一次高速預(yù)分頻。
該方案的總體設(shè)計(jì)思想是：通過單片機(jī)系統(tǒng)控制鎖相環(huán)頻率合成器，鎖相環(huán)完成參考晶振的頻率和壓控振蕩器(VCO)的頻率(經(jīng)除N分頻器)相位差的比較，并轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的線性電壓輸出，經(jīng)低通濾波器濾除高頻干擾之后，獲得一較為穩(wěn)定的電壓，控制VCO的振蕩頻率輸出。
微波VCO的設(shè)計(jì)
微波VCO是PLL頻率合成器的核心器件，其頻率穩(wěn)定度和相位噪聲是影響整個(gè)DSRC系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。由于DSRC系統(tǒng)中采用1.5MHz或者2MHz的副載波，設(shè)定副載波的頻率變化不得超過