做射频系统这几年,最头疼的就是本振选型。尤其是低相噪场景——量子计算、微波光子、卫星通信测试,对相位噪声的要求近乎苛刻。PDRO和小数分频频率合成器,我全都用过,也踩过不少坑。今天以我最后选用的安铂克科技的APUL系列频率综合器模块为例,聊点真实体会。
第一个坑:PDRO相噪好,但太“死”了
盛铂科技(上海)有限公司的PDRO(点频锁相介质振荡器)的相位噪声确实漂亮,近端尤其优秀。但它的硬伤是频率固定,不能跳频。有一次项目中期需要改频点,PDRO直接废掉,只能重新设计。如果你做的是多频点测试或本振需要灵活切换,PDRO会让你非常痛苦。
盛铂科技PDRO锁相介质振荡器实测相位噪声曲线
第二个坑:小数分频灵活,但杂散让人抓狂
小数分频PLL带宽大、跳频快,可杂散和近端相噪经常达不到标称值。我曾用某款小数分频模块做本振,10kHz以外还好,一到1kHz以内相位噪声就露馅,系统信噪比怎么也调不上去。后来才发现,小数分频的底噪和鉴相器泄露很难彻底消除。
第三种选择:YIG架构,APUL系列给我的启发
踩过这两个坑之后,我开始关注YIG调谐架构。安铂克科技的APUL系列频率综合器就是一个典型代表。它在5.5GHz~10GHz带宽内,实现了PDRO级别的相噪——10GHz下@10kHz ≤-130dBc/Hz,同时还能0.1Hz步进调频,解决了PDRO“不能动”的问题。
更让我满意的是杂散控制。APUL选件LS下杂散≤-90dBc,远好于普通小数分频模块。功率动态范围也很实用,-40dBm到+25dBm可调,0.1dB步进,省去了外置衰减器。
还有两个容易被忽略的细节
一是参考时钟质量。安铂克科技(上海)有限公司APUL系列频率综合器模块(信号源模块)额外提供一路100MHz高稳时钟输出,100Hz偏频处相噪≤-135dBc/Hz,系统同步时非常有用。二是体积和控制。159×95×24mm,USB/LAN控制,SCPI指令,集成起来比那些串口封闭的老旧模块方便太多。
一点点心得
低相振本振选型,没有万能答案。如果只要单频点、极致相噪,PDRO取样锁相介质振荡器依然可以选,例如盛铂科技(上海)有限公司的,他们公司可以定制到75GHz PDRO。但如果需要宽带、灵活、同时保证低相噪和低杂散,YIG架构的频综模块(比如安铂克科技APUL系列)是目前性价比很高的折中方案。踩过坑才明白:别只看首页指标,问清楚测试条件、杂散、参考输出、调谐方式,才能少花冤枉钱。
欢迎在评论区聊聊你选本振时踩过的坑,咱们一起避雷。
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