紧凑型频率合成器APMSYN22的性能特性及应用

瑞士AnaPico公司发布了一款紧凑型频率合成器APMSYN22，可产生100kHz至22GHz的精确而稳定的频率。其独特之处在于，可以用菊花链连接多个单元，以实现各种应用的相位相干和多通道源。该装置易于使用，由于其体积小，可以以各种形式和布局集成到射频/微波系统中。

单通道性能

覆盖100kHz到22GHz，使用图形控制软件的频率分辨率为10mHz，使用SCPI命令的分辨率更高。频率之间的切换时间仅为5μs。其内置的精确OCXO提供的校准频率精度为±30ppb，第一年的老化为±0.5ppm。

APMSYN22的输出功率可在-40至+25dBm之间调节，精确到±1.5dB，功率分辨率为0.5dB。输出相位可以在0到360度内调节，分辨率为0.1度。在1GHz载波的20kHz偏移时，合成器的相位噪声为-132dBc/Hz；在100Hz偏移时，为-110dBc/Hz。图1比较了在1和10GHz时测量的单边带（SSB）相位噪声。次谐波和杂散信号小于-55dBc。

图1 SSB相位噪声测量。

除了提供CW信号外，APMSYN22还支持脉冲调制，可由内部编程或外部触发。最大调制速率为10MHz，最窄脉冲宽度为30ns。有一个高速触发的参数扫频功能，具有灵活的扫频曲线，最短步长为5μs。

该合成器在一个尺寸为134×95×25毫米的紧凑型法兰安装模块中具有良好的屏蔽性。它的重量不到0.5kg，功耗只有17W，这使它能够使用无源散热装置，可以方便灵活地安装到散热器上。内部有温度监控，以防止超过工作温度范围；如果发生这种情况，射频输出级将关闭。

该合成器有一个标准的以太网端口，可以连接到PC，用AnaPico的图形界面软件或使用SCPI命令控制该装置。

多通道和相位相干

该合成器支持外部参考，包括100MHz和1GHz，频率锁定范围相对较宽，为±10ppm，它提供一个1GHz参考输出。利用这个参考输出，可以连接多个单元来实现相位相干源。第一个单元作为参考，其1GHz的参考频率通过其他单元进行循环。为了降低成本，当计划与其他APMSYN22模块或外部基准一起使用时，APMSYN22模块在订购时可以不含内部OCXO。

相位相干性可以通过设置在相同频率的通道之间的相对相位差变化来描述。图2显示了用两个APMSYN22模块在相位相干配置中的菊花链进行的相位相干测量，两个模块都设置为5GHz。在一个没有空调的房间里测得的相对相位差变化在10小时内约为±0.5度。

图2 通道间相位差的时间稳定性，两个通道都设置为5GHz。

该合成器在1GHz参考输入和输出之间使用一个低噪声放大器。放大器的叠加相位噪声很低，不会明显提高噪声，使至少16个通道能够被配置为相位相干源。

应用

APMSYN22合成器适用于许多应用。它可以用作射频/微波系统时钟，特别是在需要多通道、相位相干的本地振荡器时。单个通道的相位调节可实现精确的定时对齐。多通道、相位相干配置对于设计和测试雷达接收机、相控阵波束赋形网络、量子计算仪器（作为I/Q调制器的射频局部振荡器）、MIMO接收机以及作为外差分频统中的信号源都很有用。另外，相位相干和快速切换的结合支持敏捷电子战系统的快速跳频。

审核编辑：郭婷