緊湊型頻率合成器APMSYN22的性能特性及應(yīng)用

瑞士AnaPico公司發(fā)布了一款緊湊型頻率合成器APMSYN22，可產(chǎn)生100kHz至22GHz的精確而穩(wěn)定的頻率。其獨(dú)特之處在于，可以用菊花鏈連接多個(gè)單元，以實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用的相位相干和多通道源。該裝置易于使用，由于其體積小，可以以各種形式和布局集成到射頻/微波系統(tǒng)中。

單通道性能

覆蓋100kHz到22GHz，使用圖形控制軟件的頻率分辨率為10mHz，使用SCPI命令的分辨率更高。頻率之間的切換時(shí)間僅為5μs。其內(nèi)置的精確OCXO提供的校準(zhǔn)頻率精度為±30ppb，第一年的老化為±0.5ppm。

APMSYN22的輸出功率可在-40至+25dBm之間調(diào)節(jié)，精確到±1.5dB，功率分辨率為0.5dB。輸出相位可以在0到360度內(nèi)調(diào)節(jié)，分辨率為0.1度。在1GHz載波的20kHz偏移時(shí)，合成器的相位噪聲為-132dBc/Hz；在100Hz偏移時(shí)，為-110dBc/Hz。圖1比較了在1和10GHz時(shí)測(cè)量的單邊帶（SSB）相位噪聲。次諧波和雜散信號(hào)小于-55dBc。

圖1SSB相位噪聲測(cè)量。

除了提供CW信號(hào)外，APMSYN22還支持脈沖調(diào)制，可由內(nèi)部編程或外部觸發(fā)。最大調(diào)制速率為10MHz，最窄脈沖寬度為30ns。有一個(gè)高速觸發(fā)的參數(shù)掃頻功能，具有靈活的掃頻曲線，最短步長(zhǎng)為5μs。

該合成器在一個(gè)尺寸為134×95×25毫米的緊湊型法蘭安裝模塊中具有良好的屏蔽性。它的重量不到0.5kg，功耗只有17W，這使它能夠使用無(wú)源散熱裝置，可以方便靈活地安裝到散熱器上。內(nèi)部有溫度監(jiān)控，以防止超過(guò)工作溫度范圍；如果發(fā)生這種情況，射頻輸出級(jí)將關(guān)閉。

該合成器有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)端口，可以連接到PC，用AnaPico的圖形界面軟件或使用SCPI命令控制該裝置。

多通道和相位相干

該合成器支持外部參考，包括100MHz和1GHz，頻率鎖定范圍相對(duì)較寬，為±10ppm，它提供一個(gè)1GHz參考輸出。利用這個(gè)參考輸出，可以連接多個(gè)單元來(lái)實(shí)現(xiàn)相位相干源。第一個(gè)單元作為參考，其1GHz的參考頻率通過(guò)其他單元進(jìn)行循環(huán)。為了降低成本，當(dāng)計(jì)劃與其他APMSYN22模塊或外部基準(zhǔn)一起使用時(shí)，APMSYN22模塊在訂購(gòu)時(shí)可以不含內(nèi)部OCXO。

相位相干性可以通過(guò)設(shè)置在相同頻率的通道之間的相對(duì)相位差變化來(lái)描述。圖2顯示了用兩個(gè)APMSYN22模塊在相位相干配置中的菊花鏈進(jìn)行的相位相干測(cè)量，兩個(gè)模塊都設(shè)置為5GHz。在一個(gè)沒(méi)有空調(diào)的房間里測(cè)得的相對(duì)相位差變化在10小時(shí)內(nèi)約為±0.5度。

圖2通道間相位差的時(shí)間穩(wěn)定性，兩個(gè)通道都設(shè)置為5GHz。

該合成器在1GHz參考輸入和輸出之間使用一個(gè)低噪聲放大器。放大器的疊加相位噪聲很低，不會(huì)明顯提高噪聲，使至少16個(gè)通道能夠被配置為相位相干源。

應(yīng)用

APMSYN22合成器適用于許多應(yīng)用。它可以用作射頻/微波系統(tǒng)時(shí)鐘，特別是在需要多通道、相位相干的本地振蕩器時(shí)。單個(gè)通道的相位調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)精確的定時(shí)對(duì)齊。多通道、相位相干配置對(duì)于設(shè)計(jì)和測(cè)試?yán)走_(dá)接收機(jī)、相控陣波束賦形網(wǎng)絡(luò)、量子計(jì)算儀器（作為I/Q調(diào)制器的射頻局部振蕩器）、MIMO接收機(jī)以及作為外差分頻統(tǒng)中的信號(hào)源都很有用。另外，相位相干和快速切換的結(jié)合支持敏捷電子戰(zhàn)系統(tǒng)的快速跳頻。

審核編輯：郭婷