如何使用頻率合成器實(shí)現(xiàn)無(wú)線設(shè)備的靈敏度和可選擇性

　　為了提高現(xiàn)代無(wú)線設(shè)備的靈敏度和可選擇性，需要盡可能地減小相位噪聲和參考雜散，并縮短鎖定時(shí)間。本文中所述電路可以改善本振（LO）的所有這些性能。相位噪聲是對(duì)LO信號(hào)的純度的一種量度。相位噪聲是載波功率相對(duì)于給定的頻率偏移處（頻率合成器通常定義1kHz 頻率偏移）1-Hz的帶寬上的功率。其計(jì)算結(jié)果以dBc/Hz為單位表示。由于頻率合成器內(nèi)部的開關(guān)切換，輸出信號(hào)中會(huì)出現(xiàn)雜散（spurs）。在整數(shù)N分頻的合成器中，它們一般是由于鑒相器（PFD）的工作頻率點(diǎn)上的信號(hào)分量所引起的；在小數(shù)N分頻中，它們是由合成器本身架構(gòu)的特點(diǎn)所造成的。在整數(shù)N分頻鎖相環(huán)（PLL）中，它們被稱為參考雜散（reference spurs）。鎖定時(shí)間是指輸出從一個(gè)頻率切換到另一個(gè)頻率所需要花費(fèi)的時(shí)間——這對(duì)于許多系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的指標(biāo)。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)輸出穩(wěn)定到所期望的最終頻率附近、差異在某一百分比［或者以百萬(wàn)分之一（ppm）衡量］之內(nèi)，或是相位鎖定在所需要相位度數(shù)的附近，此時(shí)我們說(shuō)，輸出被切換到或者鎖定到新的頻率上了。

　　傳統(tǒng)的接收機(jī)實(shí)現(xiàn)方式

　　圖1所示的是最通用的的接收機(jī)架構(gòu)的功能框圖（超外差接收機(jī)）。這里所示出的系統(tǒng)是滿足DCS1800移動(dòng)電話標(biāo)準(zhǔn)接收機(jī)的典型結(jié)構(gòu)。在該標(biāo)準(zhǔn)中，接收（Rx）頻段是1805MHz～1880MHz。圖1中，RF輸入信號(hào)先流經(jīng)一個(gè)RF濾波器，接下來(lái)再經(jīng)過一個(gè)低噪聲放大器（LNA）。隨后，信號(hào)在混頻器中與一個(gè)可調(diào)諧的LO輸入進(jìn)行混頻，變換到中頻段（IF）?；祛l后的信號(hào)接受進(jìn)一步的濾波，在通過一個(gè)最終的混頻器，與一個(gè)固定頻率的 LO信號(hào)混頻，從固定的IF頻段下變頻到基帶信號(hào)頻段上。可調(diào)諧的RF LO信號(hào)是利用一路干凈和穩(wěn)定的參考頻率信號(hào)來(lái)生成的，該基準(zhǔn)信號(hào)輸入至ADF4106 PLL合成器和一個(gè)壓控振蕩器（VCO）中后最終形成LO信號(hào)。參考頻率信號(hào)可以由溫補(bǔ)晶振（TCXO）、壓控晶體振蕩器（VCXO）或者恒溫晶體振蕩器（OCXO）來(lái)產(chǎn)生。 在整數(shù)N分頻系統(tǒng)中，PLL合成器的R分頻器將該參考信號(hào)變換成為一個(gè)頻率等于信道間隔的信號(hào) ——或者，在小數(shù)N分頻系統(tǒng)中，將信號(hào)頻率變換成信道間隔的倍數(shù)。PFD則對(duì)環(huán)路輸出FVCO除以N后的結(jié)果與R分頻器的輸出進(jìn)行比較，然后，環(huán)路驅(qū)動(dòng)VCO，使得FVCO = FPFD × N，以使PFD輸出歸零?？梢酝ㄟ^改變N來(lái)改變LO輸出頻率，從而對(duì)無(wú)線電路進(jìn)行調(diào)諧。 LO的相位噪聲取決于多方面的因素：參考信號(hào)噪聲、合成器中的噪聲（R分頻、N分頻、PFD和電荷泵），N值，以及PFD的工作頻率。