5.8GHz DSRC微波频率源的设计

摘    要：本文提出了一种5.8GHz微波频率源的设计方法，较为详尽地分析了该系统各组成部分的性能及参数，并对系统参数做了总结。
关键词：相位噪声；分频器；LPF

本文设计的5.8GHz微波频率源主要应用于专用短程通信系统(Dedicated Short Range Communication，简称DSRC)，未来DSRC的标准也倾向于使用基于5.8GHz的微波通信。
如图1所示，专用短程通信系统采用的是无线通信技术。根据实际DSRC系统设计的方案，本文所设计的5.8GHz微波频率源可应用于汽车中的被动式传输系统。该系统采用半双工通信模式，其工作状态分为三种：第一种是待机状态，RSU一直处于发射模式，将AM调制信号F-AM加载到载波F0上发射，但是OBU没有进入RSU的天线作用范围，因此RSU和OBU之间没有信息交换；第二种是处于下行模式的状态，如图1(a)所示；第三种是处于上行模式的状态，如图1(b)所示。

微波频率源设计原理
本文设计的频率源应用于微波波段，如图2所示。在锁相环路原理图的基础上，该设计方案又加入了单片机控制、显示和除N分频器(N Divider)等单元。其中PLL器件是带有前置分频器的单元，以便进行一次高速预分频。
该方案的总体设计思想是：通过单片机系统控制锁相环频率合成器，锁相环完成参考晶振的频率和压控振荡器(VCO)的频率(经除N分频器)相位差的比较，并转换成相对应的线性电压输出，经低通滤波器滤除高频干扰之后，获得一较为稳定的电压，控制VCO的振荡频率输出。
微波VCO的设计
微波VCO是PLL频率合成器的核心器件，其频率稳定度和相位噪声是影响整个DSRC系统的关键因素。由于DSRC系统中采用1.5MHz或者2MHz的副载波，设定副载波的频率变化不得超过