專利名稱：一種odu頻率源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信中射頻技術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種ODU(Outdoor Unit，數(shù)字微波收發(fā)信機(jī))頻率源。
背景技術(shù)：
在無(wú)線通信系統(tǒng)中，微波通信隨著移動(dòng)和數(shù)據(jù)通信的發(fā)展，移動(dòng)覆蓋和數(shù)據(jù)傳輸這兩大需求逐漸成為對(duì)PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy，準(zhǔn)同步數(shù)字系列)與 SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字系列)微波新的要求。就頻段的使用而言，逐漸由原使用的5GHz IlGHz頻段向13GHz 38GHz頻段發(fā)展，以進(jìn)一步拓展頻譜資源。就設(shè)備的結(jié)構(gòu)而言，逐步摒棄了傳統(tǒng)的室內(nèi)一體機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，發(fā)展成為現(xiàn)有的體積更小且拆移簡(jiǎn)易的收發(fā)信機(jī)在室外(ODU)、調(diào)制解調(diào)和基帶接口在室內(nèi)(IDU)的分體式結(jié)構(gòu)。 適應(yīng)于大跨距及跨湖跨海傳輸斷面的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)字微波收發(fā)信機(jī)主要提供與IDUandoor Uint數(shù)字微波室內(nèi)單元)通信的中頻數(shù)字調(diào)制信號(hào)和射頻信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換功能。包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、頻率源、功率檢測(cè)和上報(bào)、 00K (On-Off Keying，二進(jìn)制啟閉鍵控)調(diào)制解調(diào)等單元模塊。傳統(tǒng)的ODU系統(tǒng)頻率源，如圖1所示，采用三個(gè)PLL(Wiase Locked Loop，簡(jiǎn)稱鎖相環(huán))環(huán)路進(jìn)行設(shè)計(jì)頻率源設(shè)計(jì)，其頻率架構(gòu)設(shè)計(jì)為TX_IF指發(fā)射中頻，在ODU系統(tǒng)中現(xiàn)要求為350MHz ；RX_IF指接收中頻，在ODU系統(tǒng)中現(xiàn)要求為140MHz ；TX_RF指微波發(fā)射頻率；RX_RF為微波接收頻率；這兩個(gè)頻率受特定的系統(tǒng)和頻率間隔確定，在ODU系統(tǒng)中，往往是一對(duì)ODU組成一套收發(fā)系統(tǒng)，即一套ODU中有一臺(tái)的微波頻率為低發(fā)高收，有一臺(tái)的微波頻率為高發(fā)低收。對(duì)于發(fā)射鏈路，發(fā)射中頻第一次上變頻為TX_IF和第一個(gè)頻率源LO 1進(jìn)行上變頻，混頻后的頻率為TX_IF+L01，第二次上變頻則將頻率直接混頻到微波發(fā)射頻率，一般采用IC倍頻器件(圖1中為兩個(gè)2倍頻)對(duì)第二個(gè)頻率L02源進(jìn)行倍頻，采用4倍頻的方式將第二次混頻的本振頻率倍頻到4L02，則二次混頻后的頻率為TX_IF+L01+4*L02 = TX_ RF ；對(duì)于接收鏈路，倍頻后的本振信號(hào)與發(fā)射鏈路共用，第一次下變頻的頻率應(yīng)為 RX_RF-4*L02，經(jīng)過(guò)一系列放大和濾波后進(jìn)行第二次下變頻，這時(shí)采用的是第三個(gè)頻率源信號(hào)進(jìn)行下變頻，混頻合的信號(hào)為RX_RF-4*L02-L03 = RX_IF接收中頻；ODU頻率源需設(shè)計(jì)L01、L02和L03三個(gè)小數(shù)分頻的頻率源，針對(duì)系統(tǒng)對(duì)頻率調(diào)節(jié)步進(jìn)要求，在進(jìn)行頻率設(shè)置時(shí)，三個(gè)環(huán)路設(shè)計(jì)的頻率源均需要改變，對(duì)三個(gè)頻率源的相噪設(shè)計(jì)要求較高，在系統(tǒng)中所產(chǎn)生的頻率雜散信號(hào)將更加豐富，產(chǎn)品調(diào)試中，部件或整機(jī)雜散調(diào)試較為困難
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種ODU頻率源，該頻率源能減少設(shè)計(jì)所需基本頻率源數(shù)量，方便各種頻率的設(shè)置。為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種ODU頻率源，包括石英晶體振蕩器、小數(shù)N分頻頻率合成器、壓控振蕩器，其特征在于它還包括整數(shù)N分頻頻率合成器，耦合器、功率分配器、第一倍頻器和第二倍頻器，其中，石英晶體振蕩器的一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接小數(shù)N 分頻頻率合成器的信號(hào)輸入端，小數(shù)N分頻頻率合成器的信號(hào)輸出端通過(guò)壓控振蕩器連接耦合器，耦合器的耦合通路連接ODU的發(fā)射中頻混頻器，耦合器的主通路連接功率分配器的輸入端，功率分配器的一個(gè)輸出端連接第一倍頻器的輸入端，功率分配器的另一個(gè)輸出端連接第二倍頻器的輸入端，所述第一倍頻器的輸出端連接ODU的微波發(fā)射混頻器，第二倍頻器的輸出端連接ODU的微波接收混頻器；所述石英晶體振蕩器的另一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸出端通過(guò)整數(shù)N分頻頻率合成器連接ODU的接收中頻混頻器。所述第一倍頻器為6倍頻倍頻器。所述第二倍頻器為7倍頻倍頻器。所述整數(shù)N分頻頻率合成器和ODU的接收中頻混頻器之間設(shè)有濾波、放大單元。所述壓控振蕩器和耦合器之間連接有放大器。所述耦合器的耦合度為3 20dB。所述小數(shù)N分頻頻率合成器的型號(hào)為ADF4153 ；所述整數(shù)N分頻頻率合成器的型號(hào)為 ADF4360。本發(fā)明減少了所需設(shè)計(jì)的頻率源數(shù)量，采用兩個(gè)頻率源設(shè)計(jì)，一個(gè)為小數(shù)N分頻的頻率源，一個(gè)為整數(shù)N分頻的頻率源，針對(duì)系統(tǒng)對(duì)頻率調(diào)節(jié)步進(jìn)的要求，在進(jìn)行頻率設(shè)置時(shí)，只需調(diào)整小數(shù)N分頻的頻率源即可，提高了 ODU頻率源設(shè)計(jì)的效率，另外，本發(fā)明還實(shí)現(xiàn)了對(duì)同一 ODU系統(tǒng)頻率規(guī)劃下的各個(gè)不同T/R間隔子系統(tǒng)的兼容。


圖1現(xiàn)有技術(shù)的原理框圖。圖2本發(fā)明的原理框圖。圖3為本發(fā)明使用狀態(tài)的原理框圖。圖1和3中，ODU的發(fā)射中頻混頻器的輸入端依次設(shè)置有濾波器、衰減器、放大器、 檢波器，ODU的發(fā)射中頻混頻器和ODU的微波發(fā)射混頻器之間設(shè)有濾波器和放大器，ODU的微波發(fā)射混頻器輸出端依次設(shè)置濾波器、放大器、衰減器、放大器、檢波器；ODU的微波接收混頻器輸入端設(shè)置濾波放大單元，微波接收混頻器和ODU的接收中頻混頻器之間設(shè)置濾波、放大、衰減單元，ODU的接收中頻混頻器的輸出端依次設(shè)置射頻開關(guān)、濾波器、射頻開關(guān)、 放大器和AGC放大器。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明如圖2 3所示的一種ODU頻率源，包括石英晶體振蕩器TCX0、小數(shù)N分頻頻率合成器、壓控振蕩器VC0，其特征在于它還包括整數(shù)N分頻頻率合成器，耦合器、功率分配器、 第一倍頻器和第二倍頻器，其中，石英晶體振蕩器TCXO的一個(gè)削峰正弦波時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接小數(shù)N分頻頻率合成器的信號(hào)輸入端，小數(shù)N分頻頻率合成器的信號(hào)輸出端通過(guò)壓控振蕩器VCO連接耦合器，耦合器的耦合通路連接ODU的發(fā)射中頻混頻器，耦合器的主通路連接功率分配器的輸入端，功率分配器的一個(gè)輸出端連接第一倍頻器的輸入端，功率分配器的另一個(gè)輸出端連接第二倍頻器的輸入端，所述第一倍頻器的輸出端連接ODU的微波發(fā)射混頻器，第二倍頻器的輸出端連接ODU的微波接收混頻器；所述石英晶體振蕩器TCXO的另一個(gè)削峰正弦波時(shí)鐘信號(hào)輸出端通過(guò)整數(shù)N分頻頻率合成器連接ODU的接收中頻混頻器。上述技術(shù)方案中，第一倍頻器為6倍頻倍頻器。第二倍頻器為7倍頻倍頻器。上述技術(shù)方案中，整數(shù)N分頻頻率合成器和ODU的接收中頻混頻器之間設(shè)有濾波、 放大單元。上述技術(shù)方案中，所述壓控振蕩器VCO和耦合器之間連接有放大器。上述技術(shù)方案中，所述耦合器的耦合度為3 20dB。根據(jù)本振LOl的功率大小與發(fā)射中頻混頻器本振所要求的功率大小的差值選擇適合的耦合器。上述技術(shù)方案中，所述小數(shù)N分頻頻率合成器的型號(hào)為ADF4153 ；所述整數(shù)N分頻頻率合成器的型號(hào)為ADF4360。上述技術(shù)方案中，整數(shù)N分頻頻率合成器ADF4360為一款內(nèi)置VCO的可編程鎖相環(huán)芯片，設(shè)計(jì)為接收鏈路的固定本振，本電路設(shè)計(jì)中利用其內(nèi)部的參考分頻器(R分頻器)、 可編程分頻器(N分頻器)、鑒相器、電流泵和告警電路等完成頻綜的分頻、鑒相和告警等功能。固定本振的頻率是490MHZ+TR間隔，當(dāng)ODU型號(hào)選定后該頻率就不再更改，因此盡可能的選用比較大的鑒相頻率降低相位噪聲。該芯片允許的最大鑒相頻率是8MHz，同時(shí)鑒相頻率必須是輸出頻率和參考振蕩源的公約數(shù)。上述技術(shù)方案中，小數(shù)N分頻頻率合成器ADF4153設(shè)計(jì)為可變本振，提供給發(fā)射鏈路兩次上變頻和接收鏈路第一次下變頻的本振頻率源。設(shè)計(jì)中利用其內(nèi)部的參考分頻器(R 分頻器)、可編程分頻器(INT+FRAC/M0D分頻器)、鑒相器、電流泵和告警電路等完成頻綜的分頻、鑒相和告警等功能。因?yàn)榘l(fā)射機(jī)步進(jìn)為250kHz，所以要求本振步進(jìn)為250/7kHz。當(dāng)輸入頻率大于2GHz時(shí)，前置分頻比只能選擇8/9，這時(shí)N最小值為91。為了獲得較好的相位噪聲，選擇R = 1。為了滿足最小步進(jìn)要求，20000/M0D必須為250/7的約數(shù)。上述技術(shù)方案中，壓控振蕩器VCO是本振設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部件，它在很大程度上決定了本振頻率源的噪聲性能，鎖相環(huán)對(duì)環(huán)路帶寬以外的VCO噪聲無(wú)抑制。本發(fā)明的原理為對(duì)于發(fā)射鏈路，壓控振蕩器VCO輸出的本振信號(hào)LOl進(jìn)行放大處理后進(jìn)入耦合器，耦合器耦合通路輸出的信號(hào)到ODU的發(fā)射中頻混頻器，用于發(fā)射中頻TX_ IF到微波發(fā)射頻率TX_RF的第一次上變頻，混頻后的信號(hào)頻率為L(zhǎng)01 士TX_IF ；本振信號(hào) LOl經(jīng)由放大器、耦合器主通路、功分器、6倍頻器后的頻率信號(hào)為6L01，連接ODU的微波發(fā)射混頻器，ODU的發(fā)射中頻混頻器的輸出頻率信號(hào)經(jīng)由ODU的微波發(fā)射混頻器進(jìn)行二次上變頻后的信號(hào)頻率為L(zhǎng)Ol士TX_IF+6*L01，該頻率信號(hào)即為微波發(fā)射頻率TX_RF，發(fā)射鏈路的頻率變換關(guān)系為L(zhǎng)01 士TX_IF+6*L01 = TX_RF。對(duì)于接收鏈路，RX_RF微波接收頻率經(jīng)由濾波、放大單元后連接到ODU的微波接收混頻器，本振信號(hào)LOl經(jīng)由放大器、耦合器主通路、功分器、7倍頻器后的頻率信號(hào)為 7L01，接入ODU的微波接收混頻器的LO輸入端，經(jīng)ODU的微波接收混頻器后的信號(hào)為RX_ RF-7*L01，經(jīng)過(guò)濾波器、放大器和衰減器等組成的AGC電路后到達(dá)ODU的接收中頻混頻器，整數(shù)N分頻頻率合成器輸出的下變頻本振信號(hào)L02經(jīng)由濾波器、放大單元后連接到ODU的接收中頻混頻器的LO端，ODU的接收中頻混頻器下變頻后的信號(hào)為L(zhǎng)02士(RX_RF-7*L01)， 該頻率信號(hào)即為接收中頻RX_IF，經(jīng)由射頻開關(guān)和濾波器組成的帶寬選擇電路、放大器和 AGC電路后輸出，接收鏈路的頻率變換關(guān)系為L(zhǎng)02士(RX_RF-7*L01) = RX_IF。本發(fā)明的工作的頻率變換由LOl的頻率變換完成，由于L02是固定頻率，系統(tǒng)工作中的收發(fā)頻率變換可以保持同步。本說(shuō)明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種ODU頻率源，包括石英晶體振蕩器、小數(shù)N分頻頻率合成器、壓控振蕩器，其特征在于它還包括整數(shù)N分頻頻率合成器，耦合器、功率分配器、第一倍頻器和第二倍頻器， 其中，石英晶體振蕩器的一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接小數(shù)N分頻頻率合成器的信號(hào)輸入端， 小數(shù)N分頻頻率合成器的信號(hào)輸出端通過(guò)壓控振蕩器連接耦合器，耦合器的耦合通路連接 ODU的發(fā)射中頻混頻器，耦合器的主通路連接功率分配器的輸入端，功率分配器的一個(gè)輸出端連接第一倍頻器的輸入端，功率分配器的另一個(gè)輸出端連接第二倍頻器的輸入端，所述第一倍頻器的輸出端連接ODU的微波發(fā)射混頻器，第二倍頻器的輸出端連接ODU的微波接收混頻器；所述石英晶體振蕩器的另一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸出端通過(guò)整數(shù)N分頻頻率合成器連接 ODU的接收中頻混頻器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ODU頻率源，其特征在于所述第一倍頻器為6倍頻倍頻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ODU頻率源，其特征在于所述第二倍頻器為7倍頻倍頻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ODU頻率源，其特征在于所述整數(shù)N分頻頻率合成器和ODU 的接收中頻混頻器之間設(shè)有濾波、放大單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ODU頻率源，其特征在于所述壓控振蕩器和耦合器之間連接有放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ODU頻率源，其特征在于所述耦合器的耦合度為3 20dB。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ODU頻率源，其特征在于所述小數(shù)N分頻頻率合成器的型號(hào)為ADF4153 ；所述整數(shù)N分頻頻率合成器的型號(hào)為ADF4360。
全文摘要
一種ODU頻率源，它的石英晶體振蕩器的一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸出端連接小數(shù)N分頻合成器的信號(hào)輸入端，小數(shù)N分頻合成器的信號(hào)輸出端通過(guò)壓控振蕩器連接耦合器，耦合器的耦合通路連接ODU的發(fā)射中頻混頻器，耦合器的主通路連接功率分配器的輸入端，功率分配器的一個(gè)輸出端連接第一倍頻器的輸入端，功率分配器的另一個(gè)輸出端連接第二倍頻器的輸入端，所述第一倍頻器的輸出端連接ODU的微波發(fā)射混頻器，第二倍頻器的輸出端連接ODU的微波接收混頻器；所述石英晶體振蕩器的另一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸出端通過(guò)整數(shù)N分頻合成器連接ODU的接收中頻混頻器。本發(fā)明減少了所需設(shè)計(jì)的頻率源數(shù)量，提高了ODU頻率源設(shè)計(jì)的效率。
文檔編號(hào)H03L7/18GK102420607SQ20111038686
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者萬(wàn)正洋 申請(qǐng)人:武漢凡谷電子技術(shù)股份有限公司