浅析小型化频率综合器适用性技术

董江涛

摘要：对于频率综合器小型化而言，想要在缩小其体积規模的基础上还要着重控制其性能的高效性、稳定性，是一件艰巨的任务。怎么才能将两者顾及到呢？本文从频率综合器的简介出发，通过分析小型化频率综合器的适用性技术，对频率综合器小型化的优化设计上提出一些建议。

关键词：频率综合器；小型化；适用性技术；设计；优化

随着我国制造工艺的进步与频率综合器关键技术的不断发展，频率合成技术以成为了我国电子领域中不可缺少的一分子。频率综合器作为信号收发的核心部分，其应用范围颇为广泛，诸如像雷达扫描领域、通讯技术领域、军工卫星领域等。随着技术的日益完善，电子设备的小型化是现今时代电子领域的发展趋势，而频率综合器的小型化更是具有着重要意义。

一、频率综合器的简介

频率综合器中的“综合”指的是对于频率的合成再利用，这项技术早在二十世纪三十年代就已被发明出来了。频率合成器通过对一个或多个标准信号的利用，在各种技术手段使用的基础上，让设备产生大量离散频率信号。频率综合器技术最初的使用的是直接式频率合成技术，在此之后经过对其的不断开发研究，发展成了间接式频率合成技术，随着数字集成电路技术、微电子技术的进步，现在的频率综合器已经发展到了第三代，这项技术就是直接数字式频率合成技术。，直接数字式频率合成技术相对于上几代的频率合成技术相比，其在转换速率、频率分辨率、操作方面都有了长足的进步。

与此同时，频率综合器加快了频率之间相互转换的效率，这也让其应用的领域得以扩展，包括电视广播领域、远程遥控控制领域、电子对抗等领域。并且，这项技术更是在短波通讯中有重要意义，其应变性可以适应短波的各个频率。

二、小型化频率综合器适用性技术

如果想要达到频率综合器小型化的目的，就需要先从合成的技术上出发，这里的合成技术主要是指DDS（直接数字式频率合成技术）、PLL（间接锁相频率合成技术），再者从电路上出发，就需要微封装技术来支持。

（一）直接数字式频率合成技术

这项技术的概念是在一九七一年，由美国科学家J.Tierncy、B.Gold与C.M.Rader首次提出来的。该技术通过全数字技术作为基础，以想为概念作为依据，这届将波形合成所需要的样式。直接数字式频率合成技术是从数字信号出发，将其理念与方法与信号合成领域结合，这能够有效的提高合成信号的频率转换转换速率，在此之上统一了频率之间的准确度。直接数字式频率合成技术凭借着它相位变换的连贯性，频率转换速度的高效率，强大的频率分辨率，对于相位噪音的完美控制，以及集成度高、空间利用率高等优势，迅速的占领了频率综合器的技术市场。在现今的电子系统中，因直接数字式频率合成技术在中频的频段上，能够应付各种繁杂的调制信号，越来越受到人们喜爱。

（二）间接锁相频率合成技术

这个技术主要指的是其中的锁相环路，其是以反馈电路形态存在的，它的功用是能够同步电路与外界的时钟。锁相环适用于闭环跟踪电路，它可以让输出信号频率自动跟踪输入信号频率。在锁相环路正常运转的过程里，当输入信号与输出信号频率相同的情况下，其能够锁定输入、输出的电压相位，这就是锁相环路的名字含义。锁相环路相对于直接数字式频率合成技术在成本、体积等优势，并且其具有设计简单，宽带跟踪，窄带过滤波段的特点，更适合频率综合器小型化的发展。

（三）MCM微封装技术

电子技术的不断发展，促使着集成电路也在进步，这种进步是多方面的。比如说，在集成电路封装密度的进步，信息处理效率的进步，使用稳定性的进步等等。MCM（MultiChipModule）多芯片组件就是由此应运而生的，这项技术其含义是“在同一块的高密度布线基板上，通过粘结将多块裸芯片封装起来的互连组件”，其能够有效的改变传统封装在密度上局面，这也得到了微电子行业的肯定。MCM使传统封装现有技术的突破，在提升其密度的同时也缩减了体积，并且提升了封装性能，在减少I/O端口与焊点的基础上，也加强了系统的稳定性。MCM微封装技术对于发展频率综合器的小型化有着重要的意义，其通過封装密度的提高，从而降低了频率综合器设备的体积。

三、频率综合器小型化的优化设计建议

（一）对于方案设计的建议

在频率综合器小型化的方案设计中，首要的目的就是降低综合器的体积。在设计中，要灵活运用直接数字式频率合成技术与间接锁相频率合成技术，比如在对于各种频率的产生，使用间接锁相频率合成技术，能够有效缩小设备体积。对于发出信号的产生，通过直接数字式频率合成技术与间接锁相频率合成技术的结合使用。对于信号中的中频信号，通过直接数字式频率合成技术来进行合成，并在此基础上进行调制。对于集成芯片组尽可能的使用MSM技术，有效降低设备中芯片所占用的空间，达到频率综合器小型化的目的。

（二）对于工程设计的建议

在频率综合器小型化工程的设计中，主要的难点体现在两方面，一是由于设备电路包含数字信号、微波信号与多个频段的传输，输出的频率又极为相似，而频率还得需要多个通道，这就需要为电路之间要有隔离设计。二是由于小型化的频率综合器没有相应的抗震装置，所以在保证频率综合器性能的稳定性、高效性，我们就需要对电路进行抗振处理。

对于电路之间的隔离设计，我们可以从电路规划的条理性性与接口电路的合理设计出发，根据频段与功用的类别进行区分，并进行集中屏蔽，在此之上，进行滤波处理，达到隔离标准。对于电路的抗振处理中，我们要优化电路晶体振荡器设计。出于锁相环路对于振动比较敏感，对其与晶振做二次减振的处理。

四、结语

随着频率综合器小型化的不断完善，越来越多适应性技术的推陈出新，在这种趋势下，设计师要紧抓先进技术的脉搏，在完善自己理论知识的同时，要怀着一种求真的科学态度，对频率综合器不断创新，从而加强国家在频率综合器技术领域的领先地位。

参考文献：

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