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使用振蕩器不得不知的穩(wěn)頻方法

更新時(shí)間:2013-11-16

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    所謂“振蕩”,其涵義就暗指交流,振蕩器包含了一個(gè)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(zhuǎn)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(gè)頻率源,一般用在鎖相環(huán)中。詳細(xì)說就是一個(gè)不需要外信號激勵、自身就可以將直流電能轉(zhuǎn)化為交流電能的裝置。一般分為正反饋和負(fù)阻型兩種。
 
    任何通信或電子系統(tǒng),振蕩器在一些給定的點(diǎn)應(yīng)該有一個(gè)正常范圍的電平值,調(diào)節(jié)到正常電平值的部件就是放大器和衰減器。過低電平點(diǎn)是雜音引入點(diǎn),過高電平點(diǎn)又將引起過載從而使放大部件出現(xiàn)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(wěn)頻方法:1、晶振倍頻法:因?yàn)榫w工作頻率一般不能很高,所以先在較低的頻率上構(gòu)成一個(gè)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(jìn)行放大。由于倍頻的倍數(shù)較大,通常需要使用多級倍頻器級聯(lián)。這種穩(wěn)頻方式雖然能獲得較高的穩(wěn)定度,但結(jié)構(gòu)復(fù)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(yīng)用。2、鎖相環(huán)穩(wěn)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(jīng)微波分頻后,與一個(gè)晶體振蕩器產(chǎn)生的基準(zhǔn)頻率進(jìn)行相位比較,得到的誤差信號經(jīng)環(huán)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(zhǔn)頻率鎖定。這種穩(wěn)頻方法可使微波振蕩器的頻穩(wěn)度與晶振的頻穩(wěn)度保持在同一數(shù)量級上,效果,本振相位噪聲zui低,只是電路較復(fù)雜,成本較高,主要用于衛(wèi)星數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)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(shù)字寬帶鎖相環(huán)高頻頭,采用PLL鎖相技術(shù)后,本振穩(wěn)定性較好,一般本振頻率穩(wěn)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(wěn)定度為±500KHZ。3、高Q值諧振腔穩(wěn)頻法:高Q值諧振腔穩(wěn)頻法不需對振蕩頻率進(jìn)行分頻或倍頻處理,而直接在工作頻率上對振蕩器進(jìn)行穩(wěn)頻,穩(wěn)頻效果的好壞與高Q值諧振腔的Q值有關(guān)。Q值越高穩(wěn)頻效果越好,一般要求高Q值諧振腔的空載Q值高達(dá)幾千甚至數(shù)萬。目前,常用的介質(zhì)諧振器的形狀有方形、圓柱形和圓環(huán)形,圓柱形用得zui多。介質(zhì)諧振器的固有諧振頻率是指介質(zhì)諧振器處于自由空間時(shí)的諧振頻率,實(shí)際使用中,當(dāng)它放置于其他介質(zhì)材料或?qū)w上時(shí),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(dāng)它靠近其他介質(zhì)或?qū)w時(shí),其外部的電磁場分布規(guī)律就會發(fā)生變化,一般情況下,當(dāng)它靠近金屬導(dǎo)體時(shí),諧振頻率就會升高,而靠近介質(zhì)材料時(shí)諧振頻率就會下降。我們正是利用這一特性,微小調(diào)節(jié)金屬導(dǎo)體與介質(zhì)振蕩器的距離,便可改變介質(zhì)振蕩器的諧振頻率。