通信電子線路第八章第23節(jié)

1、一、在調(diào)制解調(diào)技術(shù)中的應(yīng)用 1鎖相調(diào)頻電路 2鎖相鑒頻電路二、在空間技術(shù)上的應(yīng)用 三、在穩(wěn)頻技術(shù)中的應(yīng)用 1用于振蕩器的穩(wěn)定與提純。 2頻率合成器8.3 鎖相環(huán)路的應(yīng)用 鎖相環(huán)路之所以廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)的各個(gè)領(lǐng) 域，是由于它具有一些特殊的性能。 1）良好的跟蹤特性 鎖相環(huán)路的輸出信號(hào)頻率可以精確地跟蹤輸入 參考信號(hào)頻率的變化，可以做載波跟蹤型鎖相環(huán)及調(diào)制跟蹤型鎖相環(huán)。 2）良好的窄帶濾波特性 當(dāng)壓控振蕩器的輸出頻率鎖定在輸入?yún)⒖碱l率上時(shí)，由于信號(hào)頻率附近的干擾形式將以低頻干擾 的成分進(jìn)入環(huán)路，絕大部分的干擾會(huì)受到環(huán)路濾波器低通特性的抑制，從而減少了對(duì)壓控振蕩器的干擾作用。所以，環(huán)路對(duì)干擾的抑制

2、作用就相當(dāng)于一個(gè)窄帶的高頻帶通濾波器，其通帶可以做得很窄（如在數(shù)百兆赫茲的中心頻率上，帶寬可做到幾赫茲）。 不僅如此，還可以通過改變環(huán)路濾波器的參數(shù)和環(huán)路增益來改變帶寬，作為性能優(yōu)良的跟蹤濾波器，用以接收信噪比低、載頻漂移大的空間信號(hào)。3）良好的門限特性 在調(diào)頻通信中，若使用普通鑒頻器，由于該鑒頻器是一個(gè)非線性器件，信號(hào)與噪聲通過非線性相互作用，噪聲會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生較大的抑制，使輸出信噪比急劇下降，即出現(xiàn)了門限效應(yīng)。鎖相環(huán)路用作鑒頻器時(shí)也有門限效應(yīng)存在。但是，在相同的調(diào)制系數(shù)的條件下，它比普通鑒相器的門限低。 當(dāng)鎖相環(huán)路處于調(diào)制跟蹤狀態(tài)時(shí)，環(huán)路有反饋控制作用，跟蹤相差小，這樣，通過環(huán)路的作用，限制

3、了跟蹤的變化范圍，減少了鑒相特性的非線性影響，所以改善了門限特性。 利用上述特性，鎖相環(huán)可以做成性能十分優(yōu)越的跟蹤濾波器，用以接收來自宇宙空間的信噪比很低且載頻漂移大的信號(hào)。 下面對(duì)鎖相環(huán)路在調(diào)制解調(diào)、空間技術(shù)及穩(wěn)頻技術(shù)等方面的應(yīng)用作一些介紹。 一、在調(diào)制解調(diào)技術(shù)中的應(yīng)用 1鎖相調(diào)頻電路 在普通的直接調(diào)頻電路中，振蕩器的中心頻率穩(wěn)定度較差，而采用晶體振蕩器的調(diào)頻電路，其調(diào)頻范圍又太窄。采用鎖相環(huán)的調(diào)頻器可以解決這個(gè)矛盾。其鎖相調(diào)頻原理框圖如圖8-14示。 實(shí)現(xiàn)鎖相調(diào)頻的條件是調(diào)制信號(hào)的頻譜要處于低通濾波器通帶之外。使壓控振蕩器的中心頻率鎖定在穩(wěn)定度很高的晶振頻率上，而隨著輸入調(diào)制信號(hào)的變化，振

4、蕩頻率可以發(fā)生很大偏移。這種鎖相環(huán)路稱載波跟蹤型PLL。2鎖相鑒頻電路 用鎖相環(huán)路可實(shí)現(xiàn)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)。如果將環(huán)路的頻帶設(shè)計(jì)得足夠?qū)?，則壓控振蕩器的振蕩頻率跟隨輸入信號(hào)的頻率而變。若壓控振蕩器的電壓-頻率變換特性是線性的，則加到壓控振蕩器的電壓，即環(huán)路濾波器輸出電壓的變化規(guī)律必定與調(diào)制信號(hào)的規(guī)律相同。故從環(huán)路濾波器的輸出端，可得到解調(diào)信號(hào)。用鎖相環(huán)進(jìn)行已調(diào)頻波解調(diào)是利用鎖相環(huán)的跟蹤特性，這種電路稱調(diào)制解調(diào)型PLL。圖8-16 鎖相環(huán)解調(diào)電路原理框圖 這種解調(diào)方法與普通的鑒頻器相比較，在門限值方面可以獲得一些改善，但改善的程度取決于信號(hào)的調(diào)制度。調(diào)制指數(shù)越高，門限改善的分貝數(shù)也越大。一般可以改

5、善幾個(gè)dB；調(diào)制指數(shù)高時(shí)，可改善10dB以上。 鎖相接收機(jī)在接收空間信號(hào)方面得到廣泛應(yīng)用。由于各種原因，地面接收機(jī)接收的信號(hào)十分微弱。采用鎖相接收機(jī)，利用環(huán)路的窄帶跟蹤特性，可以有效接收空間信號(hào)，原理如圖8-19。二、在空間技術(shù)上的應(yīng)用 圖中若中頻信號(hào)與本地信號(hào)頻率有偏差，鑒相器的輸出電壓就去調(diào)整壓控振蕩器的頻率，使混頻輸出的中頻信號(hào)的頻率鎖定在本地標(biāo)準(zhǔn)中頻上。由于標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)可以被鎖定，所以中頻放大器的頻帶可以做得很窄，因而使輸出信噪比大大提高，接收微弱信號(hào)的能力加強(qiáng)。 由于鎖相接收機(jī)的中頻頻率可以跟蹤接收信號(hào)頻率的漂移，且中頻放大器帶寬又很窄，故又稱窄帶跟蹤濾波器。 利用一個(gè)頻率既準(zhǔn)確又穩(wěn)定的

6、晶振信號(hào)產(chǎn)生一系列頻率準(zhǔn)確的信號(hào)設(shè)備叫做頻率合成器。 1）基本思路 利用綜合或合成的手段。綜合晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度高和可變頻率振蕩器改換頻率方便的優(yōu)點(diǎn)，克服了晶振點(diǎn)頻工作和可變頻率振蕩器頻率穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度不高的缺點(diǎn)，而形成了頻率合成技術(shù)。三頻率合成器2）在工程應(yīng)用中，對(duì)頻率合成器的要求 (1)頻率范圍視用途而定 就其頻段而言有短波、超短波、微波等頻段。通常要求在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，在任何指定的頻率點(diǎn)（波道）上，頻率合成器能正常工作且滿足質(zhì)量指標(biāo)。 (2)頻率間隔 頻率合成器的輸出頻率是不連續(xù)的。兩個(gè)相鄰頻率之間的最小間隔就是頻率間隔。 對(duì)短波單邊帶通信，現(xiàn)在多取頻率間隔為100Hz，有的甚至為10Hz、1Hz；對(duì)短波通信，頻率間隔多取為50kHz或10kHz。 利用鎖相環(huán)可以構(gòu)成頻率合成器，其原理框圖如圖8-21所