Development of fractional-N based frequency synthesizers for a 5,2 GHz radio front-end

Abstract

In der Telekommunikation werden zur Datenübertragung zwischen Sender und Empfänger verschiedene Techniken angewandt. Dabei wird das Informationssignal in gewissen Fällen zu Trägerfrequenzen hin verschoben, um entsprechende Ausbreitungsbedingungen zu erhalten. In der drahtlosen Kommunikation werden verschiedenen Diensten jeweils erlaubte Frequenzbänder aus dem Funkfrequenzspektrum zugewiesen. Um diese Frequenzbänder auswählen zu können, werden flexible Trägerfrequenzen benötigt.<br />Sender und Empfänger benötigen zur Auswahl der zugewiesenen Frequenzbänder spezielle Oszillatoren mit veränderlichen Ausgangsfrequenzen, die Frequenzsynthesizer.<br />Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung zweier Fractional-N Frequenzsynthesizer mit unterschiedlichen Mittelfrequenzen. Dabei wird auf das Konzept, die Einzelkomponenten, die Softwaresteuerung und meßtechnische Erfassung der Resultate eingegangen.<br />

In telecommunications, data transmission from transmitter to receiver utilizes specific techniques. Some techniques perform a shift of the information signal to preferred carrier frequencies to obtain suitable propagation conditions. For wireless transmission, the frequency spectrum is divided to assign each service permitted frequency bands. Therefore, flexible carrier frequencies become a necessity.<br />Specialized oscillators called frequency synthesizers provide adjustable output frequencies. They enable transmitter and receiver systems to allocate their assigned transmission bands.<br />This work describes the development of two fractional-N based frequency synthesizers for different center frequencies. A concept is elaborated, all components are described in detail, a software control is explained, and finally performance measurements are presented.