2.4GHz頻段的射頻信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)(07-100)

　射頻本振信號(hào)電路設(shè)計(jì)

　　在信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)中，要將70MHz的中頻信號(hào)混頻至2450MHz的ISM頻段的射頻信號(hào)，需要產(chǎn)生射頻本振信號(hào)，頻率為2380MHz。本振信號(hào)電路采用PLL+VCO的鎖相環(huán)路提供本振信號(hào)，具有精度和穩(wěn)定度高、頻率可變等優(yōu)點(diǎn)，方便在以后頻率資源調(diào)整或擴(kuò)展。本振信號(hào)的頻率穩(wěn)定度很重要，這部分設(shè)計(jì)以集成電路為核心，采用ADI公司的頻率合成器ADF4113和MAXIM公司的壓控振蕩器MAX2750，其原理框圖如圖4所示。

　　圖4射頻本振信號(hào)電路框圖

　　為控制頻率合成器通過FPGA模擬3線串行接口信號(hào)時(shí)序來控制鎖相環(huán)頻率合成器ADF4113，根據(jù)ADF4113內(nèi)部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)換成相對應(yīng)的線性電壓輸出，經(jīng)低通濾波器(LPF)慮除高頻干擾后，獲得一較為穩(wěn)定的電壓，控制VCO的振蕩頻率輸出，從而獲得所需要的2380MHz本振信號(hào)。

　　ADF4113是ADI公司的一款高性能頻率合成器，最高工作頻率達(dá)到4GHz。ADF4113主要由一個(gè)低噪聲數(shù)字鑒相器(PFD)、一個(gè)精密電荷泵、一個(gè)可編程參考分頻器、可編程A(6bit)及B(13bit)分頻計(jì)數(shù)器和一個(gè)雙模分頻器(P/P+1)構(gòu)成。MAX2750是MAXIM公司用于2.4GHz到2.5GHz的ISM頻段的壓控振蕩器，工作在2.4GHz～2.5GHz的ISM頻段，其電路結(jié)構(gòu)如圖5所示。

　　LPF的作用就是慮除電壓的高頻干擾，從而獲得較為穩(wěn)定的電壓。LPF的設(shè)計(jì)可以采用專用的程控濾波器芯片實(shí)現(xiàn)，比如用MAX297可以實(shí)現(xiàn)對低通截至頻率的調(diào)整，其截至頻率為0～50KHz，這樣設(shè)計(jì)更加靈活;另一種方式就是采用標(biāo)準(zhǔn)的3階無源環(huán)路濾波器，即用LRC電路設(shè)計(jì)。