Синтезатор прямого синтеза функционально является цифровым делителем/умножителем частоты, который из частоты опорного высокостабильного кварцевого генератора с высокой точностью формирует мгновенное значение несущей частоты по наперед заданному закону. Полностью цифровое формирование модулированного высокочастотного сигнала на произвольной частоте с кварцевой стабильностью наилучшим образом удовлетворяет требованиям программно-коммутируемого радио в части реализации различных видов модуляции и стабильности параметров модуляции. В синтезаторе прямого синтеза достигается скорость модуляции до 64 кбит/с, что вполне достаточно для большинства радиостанций сухопутной подвижной связи. Синтезаторы прямого синтеза также обеспечивают очень малый фазовые шумы (до -130дБ/Гц при отстройке от несущей частоты 10 кГц).
Существенным недостатком синтезатора прямого синтеза является значительное энергопотребление, особенно сильно увеличивающееся с ростом рабочей частоты. При генерации частоты более 100 МГц мощность потребления синтезатора превышает ватт, что ограничивает область его применения автомобильными и базовыми радиостанциями. Кроме того, современные синтезаторы прямого синтеза имеют ограниченный частотный диапазон, не превышающий 400 МГц при опорной частоте более 1 ГГц и ненормированных фазовых шумах. Удовлетворительные значения фазовых шумов достигаются при отношениях опорной частоты к выходной частоте не менее 4, что приводит к дополнительному ограничению по верхней рабочей частоте. Синтезатор прямого синтеза также имеет повышенную амплитуду сигналов на паразитных комбинационных частотах (spurious) до -60 дБ в широкой полосе частот, что неудовлетворительно по требованиям ЭМС на побочное излучение передатчика и может вызвать проблемы с избирательностью по ложным каналам приема.
Частичным решением проблемы потребляемой мощности может быть использование относительно низкочастотного (с малым потреблением) синтезатора прямого синтеза с последующим переносом спектра модулированного сигнала с помощью петли ФАПЧ, как показано на рис. 1.29. Практически такой метод означает переход к синтезаторам на основе замкнутой петли ФАПЧ со всеми его недостатками, а именно: многократное повышение несущей частоты модулированного сигнала в петле ФАПЧ по отношению к частоте опорного сигнала и использование широкополосного ГУН приводит к повышению фазовых шумов, уменьшается рабочая полоса частот, скорость перестройки и т.д.
На сегодняшний день синтезатор прямого синтеза не представляется перспективным компонентом для целей программно-конфигури- руемого радио. Синтезатор для ПКР должен, обязательно и в первую очередь, генерировать высокостабильное высокочастотное колебание в широкой полосе частот с минимальными фазовыми шумами и минимальным внеполосным излучением. Решение только этой задачи совершенно не очевидно и требует значительных усилий. Добавление к функции синтезатора еще и требований по модуляции (различного типа и с различной скоростью) дополнительно усложняет проблему и может быть реализовано, очевидно, только за счет ухудшения основных параметров: рабочей полосы частот, уровня шумов и внеполосного излучения. Соединение в одном синтезаторе нескольких различных по существу функций - стабильности частоты и изменения частоты (модуляции) вряд ли может быть успешным.
Do'stlaringiz bilan baham: |