專利名稱：一種小步進低雜散低相噪頻率合成器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及微波通信領域，具體是指一種小步進低雜散低相噪頻率合成器。
背景技術：
隨著微波電子技術的發(fā)展，對頻率合成器的技術指標要求越來越高，特別是頻率 步進、相位噪聲和輸出雜散的要求。因為這些指標的優(yōu)劣直接影響著系統(tǒng)整體的性能，如在 通信系統(tǒng)中，直接影響誤碼率及選擇性；在雷達系統(tǒng)中，影響動目標檢測能力。所以頻率合 成器小步進、低雜散和低相噪設計就顯得尤為重要。國內外用于微波通信的頻率合成器種 類雖然很多，但這些頻率合成器一般都只能單獨的實現(xiàn)小步進、低雜散和低相噪，而不能很 好的兼顧這些指標的實現(xiàn)。目前，國外也出現(xiàn)了一種小步進、低雜散和低相噪的頻率合成方 式，但利用這種方式來實現(xiàn)的頻率合成器在設計和實現(xiàn)工藝上還存在很大的風險，且技術 也不夠成熟。同時，在實現(xiàn)小步進時通常采用直接數(shù)字合成方式，這種方式會使雜散指標惡 化，無法實現(xiàn)低雜散的要求。而采用直接模擬合成方式電路結構非常復雜、體積較大、可靠 性低、成本偏高，不能滿足現(xiàn)實需要。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能同時兼顧小步進、低雜散和低相噪 指標且性能穩(wěn)定、結構簡單、成本低廉的頻率合成器。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是一種小步進低雜散低相噪頻 率合成器，主要由細步進鎖相環(huán)路、粗步進鎖相環(huán)路以及混頻鎖相環(huán)路組成，所述的細步進 鎖相環(huán)路與所述的混頻鎖相環(huán)路相連，所述的細步進鎖相環(huán)路通過晶體振蕩器與粗步進鎖 相環(huán)路相連。進一步的，該低雜散低相噪頻率合成器還包括控制器，所述的控制器分別與細步 進鎖相環(huán)路，混頻鎖相環(huán)路及粗步進鎖相環(huán)路相連；在所述的控制器上還設置有數(shù)字接口。所述的細步進鎖相環(huán)路包括RpKpK分頻器，第一鑒相器、第一壓控振蕩器以及第 一耦合器，所述的第一鑒相器、第一壓控振蕩器、第一耦合器及^分頻器依次相連形成一個 環(huán)路，所述的禮分頻器分別與晶體振蕩器及第一鑒相器相連，所述的&分頻器與所述的混 頻鎖相環(huán)路相連。所述的粗步進鎖相環(huán)路包括R2、N2分頻器，第二鑒相器，第二壓控振蕩器以及第二 耦合器，所述的第二鑒相器、第二壓控振蕩器、第二耦合器以及N2分頻器依次相連形成一個 環(huán)路，所述的R2分頻器分別與晶體振蕩器及第二鑒相器相連，所述的第二耦合器與混頻鎖 相環(huán)路相連。所述的混頻鎖相電路包括R3、N3、K2分頻器，第三鑒相器、第三壓控振蕩器、第三耦 合器以及混頻器，所述的第三鑒相器、第三壓控振蕩器、第三耦合器、k2分頻器、混頻器、N3 分頻器依次首尾相連形成一個環(huán)路，所述混頻器與第二耦合器相連，所述的r3分頻器依次 與Ki分頻器及第三鑒相器相連，所述的第三耦合器上設有輸出端。[0009]為了更好的實現(xiàn)本實用新型，所述的晶體振蕩器采用恒溫晶體振蕩器；所述的第 一壓控振蕩器、第二壓控振蕩器及第三壓控振蕩器分別采用低斜率壓控振蕩器。綜上，本實用新型的有益效果是(1)由于本實用新型采用常用數(shù)字鎖相環(huán)路設計，細步進鎖相環(huán)路和粗步進鎖相 環(huán)路在電路設計和結構形式上基本相同，因此本實用新型的細步進鎖相環(huán)路和粗步進鎖相 環(huán)路可以互換。(2)本實用新型不僅可以同時實現(xiàn)小步進低雜散低相噪指標，而且簡化了電路結 構和空間布局，節(jié)省了寶貴的空間資源，使得應用更加簡單方便，成本也降到了最低。

圖1為本實用新型的結構示意框圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實 施方式不限于此。實施例一種小步進低雜散低相噪頻率合成器，通過采用一個細步進鎖相環(huán)路和一個粗步 進鎖相環(huán)路去鎖定一個混頻鎖相環(huán)路的形式從而達到小步進低雜散低相噪頻率合成的目 的；這樣既克服了直接數(shù)字合成雜散大的缺點又實現(xiàn)了小步進，采用三個鎖相環(huán)合理的套 用，在確保小步進的情況下又降低了分頻次數(shù)，保證了低相噪，而且混頻鎖相環(huán)路提高了鑒 相頻率，從而降低了鑒相頻率的抑制難度，實現(xiàn)了低雜散；其中！^！^‘！^&及隊為固定 分頻次數(shù)，N^N2為可變分頻次數(shù)；N2用來調節(jié)粗步進間隔點，用來調節(jié)細步進間隔點，N2 的每次改變對應& 一個周期的變化。通過混頻鎖相環(huán)路將細步進鎖相環(huán)路嵌套于粗步進 鎖相環(huán)路中，從而實現(xiàn)所需頻率輸出。細步進鎖相環(huán)路由RpNpKi分頻器、第一鑒相器、第一壓控振蕩器和第一耦合器構 成，既保證最終要求的小步進輸出又提高了鑒相頻率；粗步進鎖相環(huán)路由r2、N2分頻器、第 二鑒相器、第二壓控振蕩器和第二耦合器構成，經過混頻器將輸出頻率向下搬移，從而降低 了分頻次數(shù)，改善了輸出相位噪聲；混頻鎖相環(huán)路由r3、N3、K2分頻器、第三鑒相器、第三壓 控振蕩器、第三耦合器和混頻器構成，該部分是聯(lián)系細步進鎖相環(huán)路和粗步進鎖相環(huán)路的 紐帶。通過它將兩個環(huán)路結合起來，從而實現(xiàn)小步進低雜散低相噪頻率輸出。由圖1方案可知最終輸出頻率=fo=N2 ^ - N, NaKa^其中H、^、!^及N3為固定分頻次數(shù)，K、N2為可變分頻次數(shù)；N2用來調節(jié)粗 步進間隔點，用來調節(jié)細步進間隔點，N2的每次改變對應& 一個周期的變化。通過混頻 鎖相環(huán)路將細步進鎖相環(huán)路嵌套于粗步進鎖相環(huán)路中，從而實現(xiàn)所需頻率輸出。本方案細步進鎖相環(huán)路的輸出頻率被固定分頻&次，分頻輸出去做混頻鎖相環(huán)路 的鑒相基準。這樣實現(xiàn)了小步進又使混頻鎖相環(huán)路的鑒相基準信號相噪和雜散得到大大改 善?；祛l鎖相環(huán)路的鑒相頻率在幾十兆左右，使得鎖相環(huán)路的低通濾波器易于濾除鑒相頻 率的干擾。小步進靠細步進鎖相環(huán)路和&分頻器來實現(xiàn)，再由另外兩個鎖相環(huán)路套用來實 現(xiàn)頻率跳變，這樣每一個鎖相環(huán)路的分頻次數(shù)都不太高，只有細步進鎖相環(huán)路分頻器K次數(shù)較高，對鎖相環(huán)路輸出相噪不利。但該信號又被&分頻使相噪和雜散得到了改善。從而
確保了鎖相環(huán)路最終輸出相噪較好。 如上所述，便可較好的實現(xiàn)本實用新型。
權利要求一種小步進低雜散低相噪頻率合成器，其特征在于，主要由細步進鎖相環(huán)路、粗步進鎖相環(huán)路以及混頻鎖相環(huán)路組成，所述的細步進鎖相環(huán)路與所述的混頻鎖相環(huán)路相連，所述的細步進鎖相環(huán)路通過晶體振蕩器與粗步進鎖相環(huán)路相連。
2.根據權利要求1所述的一種小步進低雜散低相噪頻率合成器，其特征在于，還包括 控制器，所述的控制器分別與細步進鎖相環(huán)路，混頻鎖相環(huán)路及粗步進鎖相環(huán)路相連。
3.根據權利要求2所述的一種小步進低雜散低相噪頻率合成器，其特征在于，在所述 的控制器上還設置有數(shù)字接口。
4.根據權利要求1或3所述的一種小步進低雜散低相噪頻率合成器，其特征在于，所述 的細步進鎖相環(huán)路包括隊、K1, N1分頻器，第一鑒相器、第一壓控振蕩器以及第一耦合器，所 述的第一鑒相器、第一壓控振蕩器、第一耦合器及N1分頻器依次相連形成一個環(huán)路，所述的 R1分頻器分別與晶體振蕩器及第一鑒相器相連，所述的K1分頻器與所述的混頻鎖相環(huán)路相 連。
5.根據權利4所述的一種小步進低雜散低相噪頻率合成器，其特征在于，所述的粗步 進鎖相環(huán)路包括R2、N2分頻器，第二鑒相器，第二壓控振蕩器以及第二耦合器，所述的第二 鑒相器、第二壓控振蕩器、第二耦合器以及N2分頻器依次相連形成一個環(huán)路，所述的R2分頻 器分別與晶體振蕩器及第二鑒相器相連，所述的第二耦合器與混頻鎖相環(huán)路相連。
6.根據權利5所述的一種小步進低雜散低相噪頻率合成器，其特征在于，所述的混頻 鎖相電路包括r3、N3、K2分頻器，第三鑒相器、第三壓控振蕩器、第三耦合器以及混頻器，所述 的第三鑒相器、第三壓控振蕩器、第三耦合器、K2分頻器、混頻器、N3分頻器依次首尾相連形 成一個環(huán)路，所述混頻器與第二耦合器相連，所述的R3分頻器依次與K1分頻器及第三鑒相 器相連，所述的第三耦合器上設有輸出端。
7.根據權利要求1或6所述的一種小步進低雜散低相噪頻率合成器，其特征在于，所述 的晶體振蕩器采用恒溫晶體振蕩器。
8.根據權利要求7所述的一種小步進低雜散低相噪頻率合成器，其特征在于，所述的 第一壓控振蕩器、第二壓控振蕩器及第三壓控振蕩器分別采用低斜率壓控振蕩器。
專利摘要本實用新型涉及一種小步進低雜散低相噪頻率合成器，主要由細步進鎖相環(huán)路、粗步進鎖相環(huán)路以及混頻鎖相環(huán)路組成，所述的細步進鎖相環(huán)路與所述的混頻鎖相環(huán)路相連，所述的細步進鎖相環(huán)路通過晶體振蕩器與粗步進鎖相環(huán)路相連。它不僅能同時兼顧小步進、低雜散和低相噪指標，而且性能穩(wěn)定、結構簡單、成本低廉。
文檔編號H03L7/18GK201571044SQ20092024365
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權日2009年12月2日
發(fā)明者劉永智 申請人:成都聯(lián)幫微波通信工程有限公司