5.8GHz DSRC微波頻率源的設計

摘    要：本文提出了一種5.8GHz微波頻率源的設計方法，較為詳盡地分析了該系統各組成部分的性能及參數，并對系統參數做了總結。
關(guān)鍵詞：相位噪聲；分頻器；LPF

本文設計的5.8GHz微波頻率源主要應用于專(zhuān)用短程通信系統(Dedicated Short Range Communication，簡(jiǎn)稱(chēng)DSRC)，未來(lái)DSRC的標準也傾向于使用基于5.8GHz的微波通信。
如圖1所示，專(zhuān)用短程通信系統采用的是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。根據實(shí)際DSRC系統設計的方案，本文所設計的5.8GHz微波頻率源可應用于汽車(chē)中的被動(dòng)式傳輸系統。該系統采用半雙工通信模式，其工作狀態(tài)分為三種：第一種是待機狀態(tài)，RSU一直處于發(fā)射模式，將AM調制信號F-AM加載到載波F0上發(fā)射，但是OBU沒(méi)有進(jìn)入RSU的天線(xiàn)作用范圍，因此RSU和OBU之間沒(méi)有信息交換；第二種是處于下行模式的狀態(tài)，如圖1(a)所示；第三種是處于上行模式的狀態(tài)，如圖1(b)所示。

微波頻率源設計原理
本文設計的頻率源應用于微波波段，如圖2所示。在鎖相環(huán)路原理圖的基礎上，該設計方案又加入了單片機控制、顯示和除N分頻器(N Divider)等單元。其中PLL器件是帶有前置分頻器的單元，以便進(jìn)行一次高速預分頻。
該方案的總體設計思想是：通過(guò)單片機系統控制鎖相環(huán)頻率合成器，鎖相環(huán)完成參考晶振的頻率和壓控振蕩器(VCO)的頻率(經(jīng)除N分頻器)相位差的比較，并轉換成相對應的線(xiàn)性電壓輸出，經(jīng)低通濾波器濾除高頻干擾之后，獲得一較為穩定的電壓，控制VCO的振蕩頻率輸出。
微波VCO的設計
微波VCO是PLL頻率合成器的核心器件，其頻率穩定度和相位噪聲是影響整個(gè)DSRC系統的關(guān)鍵因素。由于DSRC系統中采用1.5MHz或者2MHz的副載波，設定副載波的頻率變化不得超過(guò)