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UWB频率综合器的研究与设计的开题报告题目：UWB频率综合器的研究与设计背景：超宽带（UWB）技术一般指基于大频带的无线通信技术，其带宽通常超过500 MHz，是目前无线通信技术中带宽最宽的一种。
UWB技术在高速数据传输、定位与跟踪等方面有广泛的应用，包括汽车雷达、医疗设备、无线传感器网络、智能家居等领域。
UWB频率综合器是UWB系统中重要的组成部分，其主要作用是将一个参考频率信号转换成多种频率信号，实现UWB信号的发射和接收。
研究目的：本研究旨在设计一种高性能的UWB频率综合器，实现高精度、高稳定性的频率合成，并且具有低功耗、小体积等优点，满足UWB系统对于频率合成的要求。
研究内容：1. UWB频率综合器基础理论的研究，包括频率合成原理、锁相环（PLL）原理等。
2. UWB频率综合器的设计方案选择，包括参考频率源的选择、PLL电路、分频器、乘法器等模块的设计和优化。
3. 电路实现和仿真验证，采用EDA软件对UWB频率综合器的电路进行仿真和优化，验证其性能指标是否符合UWB系统的要求。
4. PCB设计和实验板制作，根据电路方案设计PCB电路板，并进行实验验证，包括测试UWB频率综合器的带宽、输出频率范围、相位噪声、功耗等指标。
预期成果：1. 完成一篇关于UWB频率综合器的理论研究和设计方案选择的论文。
2. 开发出一款性能优良的UWB频率综合器实验板。
3. 实验验证UWB频率综合器的性能指标，包括带宽、输出频率范围、相位噪声、功耗等指标，并进行对比分析。
4. 研究成果在UWB通信系统等领域有一定应用价值，可进行论文发表或专利申请等。
参考文献：1. Athanasopoulos, E., Bakopoulos, P., Kalisperakis, I., &Nikita, K. S. (2016). A low-power frequency synthesizer for UWB RFID readers. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 64(3), 758-772.2. Kao, B. C., & Lin, W. Z. (2018). A low-power and low-loss multiplying DLL-based frequency synthesizer for UWB transceivers. IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, 26(1), 67-76.3. Wang, T. H., &Liao, S. S. (2016). A 3.1–10.6-GHz frequency synthesizer with complementary switched capacitor array for UWB systems. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 63(9), 1399-1410.。
频率计设计开题报告频率计设计开题报告一、研究背景频率计是一种用于测量信号频率的仪器，广泛应用于电子、通信、无线电等领域。
目前市场上存在各种类型的频率计，但在某些特定应用场景下，仍存在一些问题，如精度不高、测量范围有限等。
因此，本次研究旨在设计一种新型的频率计，以提高测量精度和拓展测量范围。
二、研究目标本次研究的主要目标是设计一种基于数字信号处理技术的高精度频率计。
具体目标包括：1. 提高频率计的测量精度，使其能够满足更高精度要求的应用场景；2. 拓展频率计的测量范围，使其能够适应更广泛的频率范围；3. 优化频率计的性能指标，如响应速度、稳定性等。
三、研究内容本次研究的主要内容包括以下几个方面：1. 频率计原理研究：对现有频率计的工作原理进行深入研究，分析其优缺点，为设计新型频率计提供理论基础；2. 数字信号处理算法研究：探索适用于频率计的数字信号处理算法，提高测量精度和响应速度；3. 电路设计与优化：设计新型频率计的硬件电路，优化电路结构和参数，提高稳定性和抗干扰能力；4. 系统集成与测试：将数字信号处理算法和电路设计相结合，进行系统集成，并进行实验测试，验证设计的可行性和性能指标。
四、研究方法本次研究将采用以下研究方法：1. 文献综述：对相关领域的文献进行综述，了解现有频率计的研究进展和存在的问题；2. 理论分析：对频率计的原理进行深入分析，探索提高测量精度和拓展测量范围的方法；3. 数字信号处理算法的仿真与验证：使用MATLAB等工具进行数字信号处理算法的仿真和验证，评估其性能；4. 电路设计与优化：使用EDA工具进行电路设计和优化，提高电路的性能指标；5. 系统集成与测试：将数字信号处理算法和电路设计相结合，进行系统集成，并进行实验测试，验证设计的可行性和性能指标。
五、研究意义本次研究的意义主要体现在以下几个方面：1. 提高测量精度：设计一种高精度的频率计，满足更高精度要求的应用场景，提高测量精度；2. 拓展测量范围：设计一种能够适应更广泛频率范围的频率计，满足不同应用场景的需求；3. 推动技术发展：通过研究新型频率计的设计，推动相关领域的技术发展，为电子、通信、无线电等领域的应用提供更好的测量工具。
2.4G多路无线遥控开关毕业设计开题报告毕业设计/论文开题报告课题名称多用途智能遥控开关设计院系信息科学与工程学院专业班级电子信息工程0902班姓名白映杨评分指导教师王思贤华中科技大学武昌分校华中科技大学武昌分校学生毕业论文开题报告学生姓名白映杨学号20091186067 专业班级电子信息工程0902班院系信息科学与工程学院指导教师王思贤职称课题名称多用途智能遥控开关设计1．课题研究的目的和意义遥控开关是智能化控制时代必不可少的发展，给我们的生活带来的很多的方便快捷。
如在家庭中运用智能开关，能实现智能开关控制灯光、电器、窗帘、门锁，享受随时随地的智能家居遥控，使智能与时尚完美结合。
常用遥控器大致分为两类：红外线遥控器，无线电遥控器。
人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。
发射部分的发射元件为红外发光二极管，它发出的是红外线而不是可见光。
常用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm 左右，外形与普通φ5mm 发光二极管相同，只是颜色不同。
单只红外发光二极管的发射功率约100mW。
接收电路的红外接收管是一种光敏二极管，使用时要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作而获得高的灵敏度。
红外接收二极管一般有圆形和方形两种。
由于红外发光二极管的发射功率较小，红外接收二极管收到的信号较弱，所以接收端就要增加高增益放大电路。
然而现在不论是业余制作或正式的产品，无线电遥控是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。
（1）发射器电路由3V电源提供，低频信号40KHZ的载波形成皆用与非门加外部元件实现，具有较高的稳定性，这部分电路用到了一个与非门集成电路。
（2）接收器电路又由几个部分组成，使用了LM567集成块实现了锁相环加密功能，用双稳态电路对继电器进行控制，利用继电器的开关对负载实现控制。
图【1-1】总体设计框图无线电遥控是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。
无线电遥控系统一般分为发射和接收两部分。
一、选题的依据及意义：（一）选题依据数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此，频率的测量就显得更为重要。
在数字电路中，数字频率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成，计算机及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用。
在电子技术中，数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此，频率的测量就显得更为重要。
在许多情况下，要对信号的频率进行测量，利用示波器可以粗略测量被测信号的频率，精确测量则要用到数字频率计。
数字显示频率计是一种数字显示的测量频率的仪器。
它不仅可以测试数字电路中的方波信号，还可以测量正弦信号和多种物理量的变化频率，诸如电机转速、发光体的闪光次数、机械振动次数等，这些物理量需经光电耦合传感器件或经相关的传感器先转变成周期变化的信号，然后用频率计测量单位时间内信号的变化次数，再用数码显示出来。
因此，数字频率计在我们日常学习和研究中所起的作用越来越重要，是我们不可缺少的工具。
（二）选题意义今年来，现在电子系统设计领域中，电子设计通信化已成为重要的设计手段。
简单的搭建电路已经不适应大规模电路的设计要求。
单片机的可编写程序设计硬件电路设计，可重复下载的优势非常明显，这样也减少了设计者的工作负担，不但可以节省时间又可以避免不必要的资源浪费。
数字频率计的设计，其功能是实现信号的频率，周期，占空比以及脉宽等指标的测量，在电子测量、航海、探测、军事等众多领域的应用范围广泛，也给我们这些开发和实践者充分学习的机会。
可以让我在学习数字频率计设计的同时也更好的掌握单片机的相关知识，在未来在其他单片机相关的知识有更深的研究。
二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：（一）国内外研究现状研究现状：数字频率计的实现方法主要有：直接式、锁相式、直接数字式和混合式。
2.4GHz Delta-Sigma频率综合器的研究与设计的开题报告一、研究背景及研究意义随着现代通信技术的不断发展，为了满足高速数据传输、高频率信号处理等应用需求，对于高性能数字模拟混合集成电路的设计和研究不断提出新的要求。
频率综合器作为现代通信系统中必不可少的部分，已经成为广泛引用的一种电路，特别是在数字信号处理器的时钟管理中，频率综合器更是不可或缺的部分。
2.4GHz Delta-Sigma频率综合器研究与设计，旨在探讨一种基于Delta-Sigma调制实现高精度、低抖动、低噪声的频率综合器的设计方案。
在设计方案的实现过程中，主要考虑如何优化调制器的结构和参数选取，提高整个频率综合器的性能指标，同时保证设计的可实现性和可靠性。
二、研究内容及方案2.1 研究内容（1） Delta-Sigma调制原理及其应用（2） Delta-Sigma频率综合器的设计方案及其实现（3）频率综合器的仿真与验证（4）优化方案设计及其性能指标的评价2.2 研究方案2.2.1 Delta-Sigma调制原理及其应用Delta-Sigma调制器是一种基于时间离散的模拟数字转换器（ADC）技术，常用于模拟信号数字化、信号处理及信号重构等领域。
在频率综合器的设计中，Delta-Sigma调制器的应用可以有效地提高电路的性能，实现高精度、低抖动、低噪声的信号合成。
2.2.2 Delta-Sigma频率综合器的设计方案及其实现针对Delta-Sigma调制原理及其应用，在设计方案的实现过程中，我们将对以下方向展开：（1）频率综合器的整体结构设计，包括频率合成器、Delta-Sigma调制器、数字控制电路及输出缓冲电路。
（2）基于Delta-Sigma调制器的实现方案，包括滤波器结构、采样时钟频率、调制器结构、比较器设计等。
（3）数字控制电路的设计，包括相位选择器、计数器等。
（4）输出缓冲电路的设计，包括放大器、输出滤波器等。
开题报告通信工程数字频率计设计一、课题研究意义及现状频率计又称频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器，频率测量的原理归结成一句话就是：单位时间内对被测信号进行计数。
在传统的电子测量仪器中，频率计的应用范围越来越广，它不仅可以测量普通的如正弦波信号的频率，在教学、科研、高精度仪器测量、工业控制等领域也都有广泛的应用。
示波器虽然可以对信号进行频率测量，但缺点是精度较低，误差较大。
频谱仪虽然有也准确的测量频率和显示被测信号的频谱的优点，但它的测量速度比较慢，比较耗时间，也不能实时精确的捕捉到被测信号频率的变化情况。
但频率计却能够快速精确的捕捉到被测信号频率的变化，所以，频率计在各个重要的领域中被普遍使用到。
例如：在传统的生产制造企业中，频率计被广泛的应用在生产线的生产测试中。
当生产线中有故障的晶振产品时，频率计就可以快速准确的定位到发生故障的那件晶振产品，生产人员就可以及时的采取措施，以确保产品的质量保证。
在计量实验室中，频率计也可以对各种电子测量设备等产品的本地振荡器进行校准。
在无线通讯测试中，就可以用频率计对无线通讯基站的主时钟进行校准，还可以对无线电台的跳频信号和频率调制信号进行分析。
虽然目前使用的频率计产品很多，但基本上都是采用专用技术芯片（如ICM7240等）和数字逻辑电路组成，由于这些芯片本身的工作频率不高（如ICM7240仅有15MHZ左右），从而限制了产品工作频率的提高，远不能达到在一些特殊场合需要测量很高频率的要求，而且测量精度也收到芯片本身的极大限制。
随着社会的进步、科技的发展，频率计所测量的频率范围极影越来越大，精度也越来越高，但最重要的是如今的频率计已不仅仅是简单的用来测量频率和一些具有周期特性的频率：经过改装，做成数字式脉宽测量仪，就可以测量脉冲宽度；也可以经过改装后做成可以测量电容的数字式电容测量仪；还可以在电路中增加传感器，使之可以测量长度、重量、压力、温度等非电量的测量。
针对无线传感应用的2.4GHzCMOS全集成低功耗射频接收机的开题报告一、研究背景随着无线传感网络技术的飞速发展，对于低功耗、高效率的射频接收机的需求变得越来越迫切。
同时，使用CMOS工艺制造的射频接收机具有集成度高、成本低、体积小等特点，被广泛应用于无线传感器网络等领域。
2.4GHz频段因其无线传输距离长、穿透能力强、不会干扰其他频段等优点，成为了射频接收机领域的热门研究方向。
二、研究内容本研究旨在设计一种基于2.4GHz频段的CMOS全集成低功耗射频接收机。
其中，设计的核心包括低噪声放大器、混频器、限幅放大器、PLL 等电路。
1. 低噪声放大器低噪声放大器是射频接收机的核心部件，其作用是将信号放大并降低噪音。
本研究将使用CMOS工艺制造的共源共栅（CS-CG）级作为低噪声放大器，以实现低功耗和高增益。
2. 混频器混频器的作用是将前端射频信号和本机振荡器产生的本地信号混频后得到中频信号。
本研究中将采用带有注入抑制电路的混频器，以提高抗干扰能力和抑制杂散回波。
3. 限幅放大器限幅放大器的作用是对中频信号进行放大和限幅，以使得接下来的数字电路对信号进行处理时具有较高的鲁棒性。
本研究中将使用共源共漏放大器结构作为限幅放大器，以实现高增益和低功耗。
4. PLLPLL是射频接收机的关键模块之一，其作用是产生高稳定度的本地振荡信号。
本研究中将采用CMOS全集成的混频器和电荷泵PLL电路结构，以实现高精度、低功耗和小尺寸。
三、研究意义本研究将基于CMOS工艺制造的射频接收机，具有集成度高、成本低、体积小等优点，可应用于无线传感器网络等领域。
此外，本研究中设计的混频器、限幅放大器和PLL电路具有一定的创新性，可为射频接收器设计提供参考。
南京理工大学
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名：陈雨晴学号：0804220202
专业：通信工程
设计(论文)题目：宽带频率综合器的研究
指导教师:楚然
2012 年 3 月 13 日
开题报告填写要求
1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；
4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
毕业设计（论文）开题报告
毕业设计（论文）开题报告
毕业设计（论文）开题报告。
0 引言20世纪70年代中期，微带天线理论得到重大发展。
微带天线由于体积小、重量轻、馈电方式灵活、成本低、易于目标共形等优点而深受人们亲睐，在移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统（GPS）、无线局域网通信等领域得到了大力推广和广泛应用。
然而随着卫星通讯、运载火箭测控通讯技术的不断发展，雷达应用范围的扩大以及对高速目标在各种极化方式和气候条件下的跟踪测量需要，单一极化方式很满足要求，圆极化天线的应用研究就显得十分重要[1-2]。
圆极化天线具有旋向正交性，即圆极化波入射到对称目标（平面、球面等）具有旋向逆转的特性，这一特性在通信、电子对抗中得到广泛应用，尤其是在移动通信和GPS 领域中用来抗雨雾干扰和多径反射；圆极化天线能够接收任意极化的来波，其辐射波也可被任意极化的天线接收，这一特性在电子对抗中用来干扰侦察敌方的各种线极化、椭圆极化的无线电波，在微波探测领域用来减少信号漏失并提高探测灵敏度[3]。
基于微带圆极化天线的优点，为一谐波探测雷达设计了中心频率为2.4GHz 的圆极化微带贴片发射天线，使得谐波探测雷达在探测时不需考虑扫描角度的影响，提高了探测的速度和灵敏度，文中将给出天线的详细设计方案和实测性能。
1 微带贴片天线工作原理1.1 辐射机理微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴加金属薄片而形成的天线[4]。
通常介质基片的厚度与波长相比是很小的，属于电小天线。
微带天线结构比较简单，实际上就是一块印刷电路板，全部功率分配器、匹配网络、辐射器都可以刻在介质基片的一侧，另一侧为金属地板。
导体贴片一般是规则形状的面积单元，如矩形、圆形、三角形、椭圆形或其它形状，其中矩形贴片较为常用。
其馈电方式也是多种多样，除微带线馈电和同轴线馈电两种基本方式外，还有临近耦合馈电、口径耦合馈电、共面波导馈电等技术。
常用的微带天线是由微带传输线馈电的矩形贴片天线[5]。
在贴片和接地板之间激励起射频电磁场，并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射，因此微带天线也可看作是一种缝隙天线。
基于2.4G智能家居系统的设计与实现程明尚浩(郑州大学信息工程学院郑州450001)摘要：随着科技迅猛发展，无线通信技术不断发展和成熟，2.4G无线技术在人们日常生活中发挥着重要的作用。
因此为了提高一般的红外遥控器与机顶盒之间数据传输过程安全性和抗干扰性，本文设计了一种新型的遥控器。
该设计采用2.4GHz无线收发模块和轨迹球模块实现。
关键字：2.4G无线技术; 轨迹球; nRF24LE1; nRF24LU1+Design and Implementation of 2.4GHz wireless remote controllerMing Cheng Hao Shang(zhengzhou university information and engineering college zhengzhou 450001 )Abstract: With the rapid development of science and technology , wireless communication technologies continue to develop and mature , 2.4G wireless technology plays an important role in people's daily lives . Therefore, in order to improve the general security and anti-jamming of the data transfer process between the infrared remote control and set-top boxes, this paper designs a new type of remote control . The design uses the 2.4GHz wireless transceiver modules and the trackball module .Key words: 2.4G wireless technology; trackball; nRF24LE1; nRF24LU1+一．引言无线通信技术的快速发展，满足了人们日常生活需要的同时，也使得用户对其提出更高的要求，希望拥有一个适用于大部分家用电器，手持终端设备的存在，不但能够节省来回切换手持终端的时间，还能够在便捷的同时带来国内目前在机顶盒研发过程中，考虑到用户对机顶盒的娱乐性和多功能性提出了较高要求。
开题报告--2.4GHz 定频频率综合器的设计与制作一、课题来源、目的、意义，国内外基本研究概况1.1课题来源1.2课题名称2.4GHz 定频频率综合器的设计与制作1.3课题目的和意义低相噪频率源是雷达、无线电通信、电子对抗等电子系统实现高性能指标的关键，现代通信制导武器和电子对抗等系统都对频率合成器的噪声性能提出了愈来愈高的要求。
介质谐振器是一种高介电常数、低损耗的介质材料制成的谐振器，应用介质谐振器（DR）可以设计出一种频率稳定性好、Q值高和噪声低的新型微波振荡源，这种振荡源称为介质谐振器振荡器（DRO）。
介质谐振器振荡器的主要优点是频率稳定度高、相位噪声低、体积小、结构简单、价格低廉、对机械振动和电源瞬变过程不敏感，并且可以在很宽的微波频率范围内，不需要倍频就能直接产生所需频率的振荡信号。
采用取样锁相技术对微波频段的介质振荡器进行锁相，通过锁相环使介质振荡器的输出频率锁定在高稳定的晶体振荡器频率上，不但具有很高的频率稳定度，而且相位噪声性能非常优越，可广泛应用于军用和民用电子设备中，具有极高的研究价值。
1.4国内外基本研究概况目前国内外的研究主要是针对介质材料以及振荡电路形式。
在介质材料方面，国内外科技工作者主要针对高介电常数材料的研制，日本推出了R-09 系列材料，介电常数为90，在7GHz 下，Q 值为1000，温度变化为-10～10ppm/ ℃；德国西门子推出了MD436 系列材料，介电常数为90，在2GHz 下，Q 值为2272，在6GHz 下，Q 值为1000；国内上海科技大学研制了A7 系列材料，介电常数为70，温度变化为-5～5ppm/℃，在2GHz下，Q值为4000-5000，在4GHz下，Q 值为3000。
但进一步提高介电常数和材料的Q 值，改善振荡器的准稳定度仍是在高介电常数材料研究方面的课题。
在调整振荡电路形式方面，主要是在介质振荡器的基础上加恒温或进行锁相以提高振荡器的频率稳定度。
振荡电路形式基本分为四类：加载带阻滤波器型、传输型、串联反馈型和并联反馈型，其中以反馈型电路频带较宽、调试简单、一致性好，应用最为广泛。
目前国内应用的反馈电路有两种，一种是源极输出反馈型电路，另一种是漏极输出反馈型电路。
通过对国内外场效应管介质振荡器科研水平、国内外恒温介质振荡器科研水平以及国内外微波通讯设备实用介质振荡器科研水平的比较可见，国内介质振荡器的科研、生产水平与国外相当。
但国内必须进一步提高对电路结构的最优化处理，提高介质振荡器各项性能指标，提高科研、生产的工艺水平，使介质振荡器的实用化水平再向前迈进一步。
2.1关键理论与技术2.1.1取样锁相技术图1 取样锁相环取样锁相环的基本构成如图1所示。
由图可以看出，取样锁相环路和普通模拟锁相环路的不同之处在于用取样保持鉴相器代替了普通模拟鉴相器；其次，增加了一个脉冲形成电路。
参考信号通过窄脉冲形成电路形成极窄脉冲，送入取样保持鉴相器。
在取样保持鉴相器中，通过取样电路，窄脉冲对来自VCO的正弦信号进行取样。
取样电路取样得到的样品电压输出送入保持电路，经过保持电路的保持作用，再经过低通滤波放大后去控制VCO的输出。
取样保持鉴相器实质上是一个开关，通常由窄脉冲形成电路、取样开关和保持电路组成。
其电路原理图如图2所示。
图2 取样保持鉴相器原理图参考信号通过窄脉冲形成电路形成很窄的取样脉冲，该取样脉冲加到取样开关上，控制取样开关周期性的闭合，完成对输入信号的取样。
通过取样来比较参考信号和输入信号的相位。
而输出的取样点电压是与两个信号相位差有关的离散样品电压。
当开关断开时，保持电路使样品电压在取样间隔内保持住直到下一次取样时刻。
当输入信号的频率与取样脉冲同频(或成整数倍关系)时，由于每次取得电压都是同一点，保持电路的输出将是一个直流电压;若两个信号的频率不相等且不成整数倍关系时，保持电路将取样得到的离散电压变成连续的阶梯电压，从而大大提高取样保持鉴相器输出电压中的平均误差成分，提高环路的控制能力，同时由于保持电路的滤波作用，对高频分量的抑制能力也大大提高。
取样保持鉴相器输出的误差电压经直流/差拍放大和环路滤波后，对压控振荡器的频率和相位进行调节。
只要振荡频率在取样脉冲频率的n次谐波附近，就可能通过环路本身的控制作用使振荡频率最终锁定在取样脉冲频率的n次谐波上，从而实现了取样倍频的功能。
相比较数字分频锁相环，取样锁相环路由于没有分频器的存在，而减少了分频器对相位噪声的恶化。
相比较高次倍频环，取样锁相环路的电路只有VCO一个高频部件，电路简单，且由于环路的窄带滤波作用，对杂散和谐波的抑制较好。
2.1.2介质谐振振荡器介质谐振器由高介电常数的陶瓷材料加工而成，这种未金属化的高介电常数和低损耗的介质，即非理想导体壁构成的空腔，具有电壁空腔的类似特性，一旦有适当频率的电磁波馈入，将在腔的电壁上来回反射，在腔内发生电磁谐振。
常用的介质谐振器形状有矩形、圆柱形和圆环形三种，其中使用更为普遍的是圆柱形介质谐振器。
圆柱形介质谐振器以多种模式谐振，其工作主模是TE01模，这种模式最容易与微带线耦和。
通过选择合适的外形比，可以使介质谐振器只在我们需要的某个模式下工作，此时介质谐振器可以等效为一个RLC 串联谐振电路。
图3 DR与微带线耦合的模型及其等效电路介质振荡器是利用高Q值的介质谐振器作为稳频元件结合有源器件得到的一种振荡源。
目前常用的介质谐振器振荡器主要有以下三种类型1：加载带阻型、传输型、反馈型。
加载带阻滤波器型介质振荡器会产生滞迟特性，是单频振荡工作，并且其输出功率要比未加载时的输出功率小，有一部分功率被介质谐振器吸收。
而传输型介质稳频振荡器电路无滞迟区域，但振荡器随温度变化漂移，不易稳定。
所以，我们选择反馈型介质振荡器。
在反馈型结构中，介质谐振器在振荡电路中作为选频元件使用2。
常用的反馈在串联反馈结构又分为串联反馈和并联反馈两种，如图4所示，谐振器作为选频匹配网络，起带阻滤波器的作用；而并联反馈结构中，谐振器作为选频反馈网络，起带通滤波器的作用。
串联反馈结构的相噪优于并联反馈型，而从稳定性角度分析，并联反馈结构易于调试，不易跳模；串联反馈结构起振时对介质谐振器的位置要求非常苛刻，调试难度较大，而且容易跳模。
因为两种方案各有优劣，所以我们对两种反馈结构都进行仿真，然后比较。
图4.1 串联反馈型介质振荡器图4.2 并联反馈型介质振荡器在介质振荡器中使用变容二级管就可以实现电调谐3。
变容管可以安装在介质谐振器的内部，更常见的方法是将变容管连接在一根和介质谐振器耦合的微带线的终端。
当加至二极管两端的电压改变，DRO的输出频率也就得到改变。
2.2研究方案要实现一个2.4GHz定频频率综合器的设计，本论文采取的是取样锁相介质振荡器方式。
由于取样锁相方式不存在分频器，所以分频器的限制因素就没有了。
同时由于取样锁相方式中只有VCO是微波部件，其他部分都在频率较低的中频工作，因而电路结构相对简单，并减少了调试难度。
另外根据本论文只需要产生点频信号源，而介质振荡器正好非常适用于点频系统，所以确定了取样锁相介质振荡器来产生所需的信号输出。
取样锁相介质振荡器的设计与仿真分两部分进行：一个部分是电压调谐介质振荡器的设计与仿真，另一个部分是取样锁相电路的设计与仿真。
2.2.1介质振荡器设计反馈介质振荡器的设计应包含三个部分：介质谐振器及调谐部分，有源晶体管部分，输出匹配部分。
设计流程如下：1)根据DR与微带线耦合的理论, 建立带有变容二极管的DR与微带线耦合的模型。
2)将HFSS的仿真结果以S参数文件格式导出, 并以S2P的文件格式导入高频电路仿真软件ADS中。
3)在介质振荡器的设计中，为了使介质谐振器发挥稳频作用，应选用单向性好的晶体管，也就是说管子的S12应尽量小。
否则，由于晶体管的内反馈，介质谐振器有可能无法实现反馈稳频的功能。
因此，在本课题中我们选用了FET 管而不是BJT 管。
4)偏置电路设计5)在设计偏置电路之后，将场效应管构建为一个漏极容性反馈电路。
该电路能够产生负阻，以补充谐振器中的能量损耗。
负阻部件是通过DR 同时与栅极和漏极的两根微带线进行耦合，对GaAs FET 进行漏极电容性反馈实现的。
6）加入反馈网络后，晶体管满足了不稳定条件，然后通过其不稳定区域来设计输入输出匹配网络，进行最优化设计，至此负阻部件的设计完成7)利用ADS软件对介质压控振荡器的电压—频率特性，相位噪声、输出功率等进行分析。
2.2.2取样锁相电路的设计1）参考信号的选择参考信号不宜选的太小，太小则影响最大取样的次数和取样的上限输出频率，同时降低取样锁相环的稳定度;也不宜取得太大，取得太大则取样效率低，虽然可以用放大器放大，但就引入了附加的噪声，当然从降低取样次数(等效于分频比)来看，希望尽量的大些。
同时所选用的参考信号相位噪声也要尽量的低，因为它决定了整个锁相环路的输出相位噪声。
2）窄脉冲形成电路的设计用阶跃恢复二极管(SRD)来实现。
由于在正弦信号的所用下，阶跃恢复二极管会呈现于普通二极管不同的特性。
对普通二极管，正向时导通，反向时截止(仅仅有极小的反向饱和电流)，而阶跃恢复二极管在电压反向时，并不立即截止，而继续有很大的反向电流流过，直到某一时刻才迅速跳变为截止，所以在其两端形成一个很窄的阶跃脉冲波形。
该延迟过程的时间称为存储延迟时间TI，该截止过程的时间定义为关断转换时间Tt。
这两种时间的长短都与外电路的电阻值和阶跃恢复二极管本身的结电容有关。
3）取样鉴相器的设计本课题中我们拟选用的取样鉴相器为M-Pulse 公司生产的MP7200，最高工作频率可达18GHz，其工作电路如图5所示。
由于取样鉴相器的输入阻抗在4Ω到10Ω之间，而参考信号端的输出阻抗一般为50Ω，因此需要用变压器对其进行阻抗匹配。
介质振荡器的输出信号经过一个10pF 的隔直电容进入取样鉴相器，鉴相得到的误差电压通过两个射随器输出到环路滤波器，这里的两个射随器不仅起着隔离射频信号的作用，还可以使取样鉴相器的输出阻抗得到匹配。
此外，通过调整两个射随器输出端之间的电位器，可将取样鉴相器中肖特基二极管对的不对称性对电路的影响减小到最低。
图5 MP7200工作电路4）环路滤波器的设计环路滤波器一般都设计成具有低桶滤波特性，它可以起到低通滤波作用，更重要的是它对环路参数调整起着决定性的作用。
它对环路的各项性能指标都有着重要的影响。
常用的环路滤波器有RC积分滤波器，无源比例积分滤波器和有源比例积分滤波器三种。
由于取样鉴相器输出的鉴相电压普遍较低，因此使用直流增益较高的有源环路滤波器，可以在环路锁定时对鉴相电压进行放大。
5）定向耦合器以及隔离器介质振荡器的输出端需要接一个10dB 的定向耦合器，在介质振荡器的输出端和定向耦合器之间加一个隔离器，可以有效地避免负载的频率牵引作用扩铺电路的设计。
