基于ADF4360-1的本振源设计

0 引 言
在无线通信领域，本振信号性能的优劣是影响混频器输出频谱纯度的主要因素。频率合成技术是指由一个稳定、准确的标准参考频率，经过一系列的处理过程，产生大量离散的具有同一稳定度和准确度的信号频率。锁相式频率合成器是一种建立在相位负反馈基础上的闭环控制系统，主要由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成。
通过锁相频率合成实现的频率源在通信、CATV等领域得到了广泛应用，很多现代电子设备和系统的功能实现都直接依赖于频率源的性能。ADI公司生产的ADF4360-1是电流型电荷泵数字锁相式频率综合器芯片，具有很高的性价比。

1 ADF4360-1的工作原理及主要性能
ADF4360-1主要由数字鉴相器、电荷泵、分频器、计数器及双模前置P／(P+1)分频器等组成。如图1所示。

1．1 工作原理
从ADF4360-1外部输入的信号有标准频率源信号和控制信号，14位可编程参考R分频器对外部频率源信号分频后得到参考频率送至鉴相器。控制信号由时钟信号CLK、数据信号DATA和使能信号LE组成。在CLK的控制下，串行输入24位数据信号，暂时存放在24位数据寄存器中。在接收到使能信号LE后，先前输入的24位数据根据地址位到达对应的锁存器。
ADF4360-1的主分频比N由双模预分频器(P／P+1)、可编程5位A计数器及13位B分频器实现，算法为N=B×P+A，输出频率为:fout=(B×P+A)×fref／R，通过设置A，B，R三个控制字寄存器的控制字来实现对锁相环的控制。该芯片外围只需添加环路滤波器，根据输出频率大小选择合适的参数，即可输出较稳定的频率。
1．2 主要性能
ADF4360-1是美国ADI公司生产的一款高性能锁相频率合成芯片，主要可应用于无线射频通信系统基站(GSM，WCDMA)、手机以及通信检测设备中，为上下变频提供本振信号。其特性如下：
工作电压：3～3．6 V；输出信号功率可控范围具有四组可编程双模分频器8／9，16／17，31／32；三线串行接口进行编程控制；1．8 V逻辑兼容；输出功率可编程范围是-13～-6 dB；能够进行模拟和数字锁定检测；内部集成VCO；具有软件和硬件掉电模式。

2 系统的设计与实现
在中频发射电路中，本振源电路模块对整个系统的稳定性起着至关重要的作用。本文利用锁相频率合成芯片ADF4360-1设计2．33 GHz本振源信号，为射频发信机正交混频电路提供性能良好的本振载波。电路框图如图2所示。

2．1 电路参数设定
基于锁相环的基本原理，只需要在内部集成VCO的频率合成芯片ADF4360-1外围加环路滤波器，即可实现PLL频率合成电路。