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總結大容量振蕩的穩頻原理和方法

點擊次數:1344 發布時間:2018-12-20

總結大容量振蕩的穩頻原理和方法

 

    所謂“振蕩”,其涵義就暗指交流,振蕩器包含了一個從不振蕩到振蕩的過程和功能。能夠完成從直流電能到交流電能的轉化,這樣的裝置就可以稱為“振蕩器”。振蕩器簡單地說就是一個頻率源,一般用在鎖相環中。詳細說就是一個不需要外信號激勵、自身就可以將直流電能轉化為交流電能的裝置。一般分為正反饋和負阻型兩種。

 

    任何通信或電子系統,振蕩器在一些給定的點應該有一個正常范圍的電平值,調節到正常電平值的部件就是放大器和衰減器。過低電平點是雜音引入點,過高電平點又將引起過載從而使放大部件出現不能容忍的非線性失真。這就不難理解衰減器的作用了。振蕩器衰減器有固定的和可變的兩種。

 

振蕩器穩頻方法:

1、晶振倍頻法:因為晶體工作頻率一般不能很高,所以先在較低的頻率上構成一個晶體振蕩電路,然后利用非線性電路得到該振蕩頻率的高次諧波,通過選頻回路選出該高次諧波分量,再進行放大。由于倍頻的倍數較大,通常需要使用多級倍頻器級聯。這種穩頻方式雖然能獲得較高的穩定度,但結構復雜,體積大、效率低、諧波干擾大,僅在早期的微波通信中得到應用。

 

2、鎖相環穩頻法:微波振蕩器由壓振蕩器組成,在輸出端取出一部分能量,經微波分頻后,與一個晶體振蕩器產生的基準頻率進行相位比較,得到的誤差信號經環路濾波器平滑濾波后,用來控制微波壓振蕩器的控制電壓,使得振蕩器的頻率與基準頻率鎖定。這種穩頻方法可使微波振蕩器的頻穩度與晶振的頻穩度保持在同一數量級上,效果zui好,本振相位噪聲zui低,只是電路較復雜,成本較高,主要用于衛星數字電視、衛星數字通信等要求較高的場合。在25℃測試條件下,對于C波段、KU波段單本振單極化數字寬帶鎖相環高頻頭,采用PLL鎖相技術后,本振穩定性較好,一般本振頻率穩定度為±100KHZ;對于C/KU雙波段雙本振雙極化單輸出(或雙輸出)高頻頭,一般本振頻率穩定度為±500KHZ。

 

3、高Q值諧振腔穩頻法:高Q值諧振腔穩頻法不需對振蕩頻率進行分頻或倍頻處理,而直接在工作頻率上對振蕩器進行穩頻,穩頻效果的好壞與高Q值諧振腔的Q值有關。Q值越高穩頻效果越好,一般要求高Q值諧振腔的空載Q值高達幾千甚至數萬。目前,常用的介質諧振器的形狀有方形、圓柱形和圓環形,圓柱形用得zui多。介質諧振器的固有諧振頻率是指介質諧振器處于自由空間時的諧振頻率,實際使用中,當它放置于其他介質材料或導體上時,其諧振頻率就會改變,其原因是有一部分電磁場分布于其外表,當它靠近其他介質或導體時,其外部的電磁場分布規律就會發生變化,一般情況下,當它靠近金屬導體時,諧振頻率就會升高,而靠近介質材料時諧振頻率就會下降。我們正是利用這一特性,微小調節金屬導體與介質振蕩器的距離,便可改變介質振蕩器的諧振頻率。

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