微波实验室合成器。方案、说明

微波实验室合成器。无线电电子电气工程百科全书

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在开发和设置微波设备时，无线电业余爱好者经常面临因缺乏所需频率范围的测量设备而遇到的困难。所提出的频率合成器可以在业余条件下制作。它的工作范围为 1900...2275 MHz。使用开关从几个可能的频率值中选择频率值。

在相对较低的频率（高达 100 ... 150 MHz），稳定发生器频率的问题通过使用石英谐振器来解决，在较高频率（400 MHz） - 使用表面声波谐振器（SAW 谐振器），用于微波采用优质陶瓷制成的介质谐振器和其他优质谐振器。借助无源元件实现稳定有其优点——简单且实施成本相对较低。其主要缺点是在不改变频率设置元件的情况下不可能显着改变所生成信号的频率。

广泛使用的集成频率合成器使得实现振荡器（包括微波）的快速电子调谐成为可能，同时保持高频率稳定性。合成器有直接和间接类型。

直接合成的优点被认为是频率变化率高且调谐步长小。然而，由于合成信号中存在大量非线性变换产生的频谱分量，直接合成装置很少在微波设备中使用。

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对于微波合成，更常使用具有锁相环（PLL）的间接型合成器。 PLL 工作原理以及计算反馈滤波器的方法在文献中得到了广泛且反复的考虑，例如，在[1]中。有几个免费软件程序可让您计算反馈滤波器的最佳参数，可以在互联网上的网站上找到它们或者。

集成PLL合成器有两种类型：可编程（频率值由外部命令设置）和不可编程（参考频率的固定乘除系数不能改变）。

不可编程集成合成器（例如 MC12179）的缺点包括需要使用具有精确指定频率的石英谐振器，而这并不总是可能的。 UMA1020M 等可编程合成器没有这个缺点。在存在控制微控制器的情况下，在技术上很容易将这种合成器调谐到给定频率。与合成器微电路联合工作所需的具有电子频率可调性的微波振荡器可以以使用混合技术制造的功能完整模块的形式提供给消费者[2]。

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图 2 显示了用于检查和调整 1 GHz 频段设备调谐的实验室频率合成器的示意图。其基础是 UMA-1020M (DA3) 芯片，其技术文档可以在制造商的网站上找到在。

微波实验室合成器

合成器还具有压控振荡器(VCO)DA1、参考频率为10MHz的晶体振荡器DA2和微控制器DD1。来自 VCO 输出的微波信号被馈送到合成器的输出（连接器 XW1）和 DA3 微电路的主可编程分频器的输入。 DA2 发生器输出的参考频率信号被馈送到辅助可编程分频器，该分频器也是 DA3 芯片的一部分。

主、辅分频器的分频比由DD1单片机（Z86E0208PSC）设定，通过三线信息总线（引脚11-13 DA3）发送相应的命令。控制程序的源文本如表所示。 1. 微控制器的内部存储器足以存储七个不同频率值的数据。根据表格通过跳线S1-S3选择频率值之一或无输出信号的模式。 2. 设置的模式在设备开机时生效，此后任何开关操作都不会影响其操作，直到设备再次开机。接通电源 1 秒后，HL1 LED 应熄灭。您可以在 [3] 中阅读 Zilog 中有关微控制器编程的内容。

微波实验室合成器

该合成器组装在一块印刷电路板上，其外观如图2所示。 XNUMX. 采用表面贴装电阻、电容。

文学

Starikov O. PLL 合成高频信号的方法和原理。 - 芯片新闻，2001 年，第 6 期。
VCO 设计师手册 2001。VCO/HB-01。 - 迷你电路。
Glvdshtein M.A. Zilog 的 Z86 系列微控制器。程序员指南。 - M.：DODEKA，1999 年，96 页。

除了微波合成器之外，UMA1020M 芯片还包含另一个工作频率范围为 20..300 MHz 的芯片。在所描述的设计中未使用 6n。

作者：I. Malygin、N. Shturkin、叶卡捷琳堡

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