一种低相位噪声短波跳频频率合成器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低相位噪声短波跳频频率合成器，其中参考分频器用于获取参考分频器输出频率fr；低噪声压控振荡器通电后产生振荡频率ft，所述程序分频器用于得到分频后得到程序分频器输出频率fv，鉴相器将参考分频器输出频率fr和程序分频器输出频率fv在鉴相器中进行相位比较，并得到相位差；环路滤波器对所述直流控制电压进行环路滤波，得到环路滤波后的控制电压后控制低噪声压控振荡器输出频率信号fvco，输出分频器对频率信号fvco进行2

【技术实现步骤摘要】
一种低相位噪声短波跳频频率合成器
本技术属于短波无线电通信设备
，特别涉及一种低相位噪声短波跳频频率合成器，适用于所有短波跳频频率合成器具有频率转换时间小于2ms和极低相位噪声指标。
技术介绍
短波跳频频率合成器的最重要的两个技术指标是频率转换时间和相位噪声，频率转换时间一般小于2ms就能够满足跳频要求，目前通过小数分频或DDS与单一锁相环相结合方式都能够实现，相位噪声对短波电台的通话质量有非常大的影响；理论上，相位噪声越低，电台本振与天线下来的信号混频出的无用噪声就越小，电台通话质量越好。短波跳频频率合成器输出频率一般小于150MHz，短波跳频频率合成器目前的设计方法一般是通过锁相环直接输出的；由于短波跳频频率合成器还有一个10Hz的频率分辨率的指标要求，一般使用小数分频或直接数字式频率合成器DDS与单一锁相环结合实现10Hz的频率分辨率，在完全兼顾频率转换时间和10Hz的频率分辨率后，最终锁相环直接输出的本振信号相位噪声一般在带内-90dBc/Hz，偏离20kHz处-125dBc/Hz就是比较好的指标；因此，不进行方案上大的改动，要想大幅提高相位噪声极其困难。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术的目的在于提出一种低相位噪声短波跳频频率合成器，该种低相位噪声短波跳频频率合成器通过单环小数分频的方法，使锁相环输出的频率为实际短波本振频率的2n倍，然后通过÷2n分频的方法得到所需要的本振频率信号；并且锁相环的压控振荡器采用宽带低相位噪声压控振荡器，鉴相频率设计为几MHz，以保证频率转换时间指标的实现，小数分频保证在所设定的鉴相频率条件下，实现本振频率信号10Hz的频率分辨率，通过该方法，带内相位噪声大幅提高30多dB,带外相位噪声提高20多dB。该方法设计的短波跳频频率合成器应用于短波跳频电台会使电台的倒易混频指标大幅改善，电台由于本振带来的噪声大幅减少，提高电台的通话质量。采用÷2n分频主要原因是输出分频器的输出波形占空比相等，反映在频谱上，输出频谱没有产生新的杂波分量，其它分频比输出波形占空比可能不相等，反映在频谱上，输出频谱可能会产生新的杂波分量。为达到上述技术目的，本技术采用如下技术方案予以实现。一种低相位噪声短波跳频频率合成器，包括：参考分频器、鉴相器、环路滤波器、低噪声压控振荡器、程序分频器、输出分频器和低噪放大器；其中鉴相器包含第一输入端、第二输入端和第一输出端，低噪声压控振荡器包含控制输入端、第二输出端和第三输出端；所述参考分频器输出端电连接鉴相器第一输入端，鉴相器第一输出端电连接环路滤波器输入端，环路滤波器输出端电连接低噪声压控振荡器控制输入端，低噪声压控振荡器的第二输出端和第三输出端分别电连接输出分频器输入端和程序分频器输入端，程序分频器输出端电连接鉴相器第二输入端；所述参考分频器用于获取输入频率fR，并对所述输入频率fR进行R分频处理，得到参考分频器输出频率fr，然后将所述参考分频器输出频率fr发送至鉴相器；所述低噪声压控振荡器通电后产生振荡频率ft，将所述振荡频率ft发送至程序分频器；所述程序分频器用于接收低噪声压控振荡器发送过来的振荡频率ft，对所述振荡频率ft进行N分频，分频后得到程序分频器输出频率fv，然后将所述程序分频器输出频率fv发送至鉴相器；所述鉴相器用于接收参考分频器发送过来的参考分频器输出频率fr和程序分频器发送过来的程序分频器输出频率fv，将参考分频器输出频率fr和所述程序分频器输出频率fv在鉴相器中进行相位比较，并得到相位差，然后将所述相位差转换为直流控制电压后发送至环路滤波器；所述环路滤波器用于接收鉴相器发送过来的直流控制电压，并对所述直流控制电压进行环路滤波，得到环路滤波后的控制电压，将所述环路滤波后的控制电压发送至低噪声压控振荡器；所述低噪声压控振荡器用于接收环路滤波器发送过来的环路滤波后的控制电压，所述环路滤波后的控制电压控制低噪声压控振荡器输出频率信号fvco，然后将所述频率信号fvco发送至输出分频器；其中，所述振荡频率ft与所述频率信号fvco取值相等；所述输出分频器用于接收低噪声压控振荡器发送过来的频率信号fvco，并对所述频率信号fvco进行2n分频处理，得到2n分频处理后的本振频率信号，将所述2n分频处理后的本振频率信号发送至低噪声放大器；所述低噪声放大器用于接收输出分频器发送过来的2n分频处理后的本振频率信号，并对所述2n分频处理后的本振频率信号进行低噪声放大处理，将低噪声放大处理后的结果作为本振输出频率fo；其中，上标n为设定整数。本技术的特点和进一步改进之处在于：1、设置所述程序分频器为小数分频器，所述小数分频器用于接收低噪声压控振荡器发送过来的振荡频率ft，对所述振荡频率ft进行N.FFFFFF分频，分频后得到程序分频器输出频率fv，然后将所述程序分频器输出频率fv发送至鉴相器；其中，N.FFFFFF表示小数分频器的分频比，F表示小数位。2、所述参考分频器外接直接数字式频率合成器和晶体振荡器，直接数字式频率合成器输出端电连接参考分频器输入端，晶体振荡器输出端电连接直接数字式频率合成器输入端，晶体振荡器用于向直接数字式频率合成器提供外部基准频率fq，直接数字式频率合成器对外部基准频率fq进行M倍倍频，然后分频，将分频后的频率作为参考分频器的输入频率fR。3、所述参考分频器外接晶体振荡器，晶体振荡器用于向参考分频器提供外部基准频率，将所述参考分频器外部基准频率作为参考分频器的输入频率fR。本技术的有益效果：本技术采用DDS外插锁相环或小数分频锁相环产生2n倍的短波跳频频率合成器本振频率输出信号，然后通过输出分频器对该输出信号÷2n，实现所需要的短波跳频频率合成器本振频率，大幅度降低了短波跳频频率合成器的相位噪声，同时满足了短波跳频频率合成器10Hz的频率分辨率要求和频率转换时间要求，具有普遍适用性；另外本技术已经在某短波跳频电台上得到成功应用，提高了电台的灵敏度和倒易混频指标。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。图1为传统直接数字式频率合成器内插锁相环频率合成器原理框图；图2为传统直接数字式频率合成器外插锁相环频率合成器原理框图；图3为本技术接数字式频率合成器外插锁相环低相位噪声频率合成器原理框图；图4为本技术小数分频锁相环低相位噪声频率合成器原理框图。具体实施方式短波跳频频率合成器输出频率一般小于150MHz，频段小于30MHz，频率转换时间一般小于2ms，输出的本振信号相位噪声一般在带内-90dBc/Hz，偏离20kHz处-125dBc/Hz就是比较好的指标。近年来，随着DDS技术和小数分频技术的发展，短波跳频频率合成器的传统线路设计方案一般分为两种：采用DDS内插单一锁相环和采用DDS外插单一锁相环。小数分频方案在短波跳频频率合成器方案中不太采用，主要原因是短波跳频频率合成器本振输出频率较低，输出频率分辨率要求为10Hz,但为满足频率转换时间要求，鉴相频率一般较高(如：500kHz)，小数分频一般实现不了10Hz的频率分辨率要求。DDS内插单一锁相环的线路框图如图1所示，由于DDS输出的频率分辨率很高，锁相环内插DDS后可以在鉴相频率较高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低相位噪声短波跳频频率合成器，其特征在于，包括：参考分频器、鉴相器、环路滤波器、低噪声压控振荡器、程序分频器、输出分频器和低噪放大器；其中鉴相器包含第一输入端、第二输入端和第一输出端，低噪声压控振荡器包含控制输入端、第二输出端和第三输出端；所述参考分频器输出端电连接鉴相器第一输入端，鉴相器第一输出端电连接环路滤波器输入端，环路滤波器输出端电连接低噪声压控振荡器控制输入端，低噪声压控振荡器的第二输出端和第三输出端分别电连接输出分频器输入端和程序分频器输入端，程序分频器输出端电连接鉴相器第二输入端。

【技术特征摘要】
1.一种低相位噪声短波跳频频率合成器，其特征在于，包括：参考分频器、鉴相器、环路滤波器、低噪声压控振荡器、程序分频器、输出分频器和低噪放大器；其中鉴相器包含第一输入端、第二输入端和第一输出端，低噪声压控振荡器包含控制输入端、第二输出端和第三输出端；所述参考分频器输出端电连接鉴相器第一输入端，鉴相器第一输出端电连接环路滤波器输入端，环路滤波器输出端电连接低噪声压控振荡器控制输入端，低噪声压控振荡器的第二输出端和第三输出端分别电连接输出分频器输入端和程序分频器输入端，程序分频器输出端电连接鉴相器第二输入端。2.如权利要求1所述的一种低相位噪声短波跳频频率合成器，其特征在于，所述参考分频器用于获取输入频率fR，并对所述输入频率fR进行R分频处理，得到参考分频器输出频率fr，然后将所述参考分频器输出频率fr发送至鉴相器；所述低噪声压控振荡器通电后产生振荡频率ft，将所述振荡频率ft发送至程序分频器；所述程序分频器用于接收低噪声压控振荡器发送过来的振荡频率ft，对所述振荡频率ft进行N分频，分频后得到程序分频器输出频率fv，然后将所述程序分频器输出频率fv发送至鉴相器；所述鉴相器用于接收参考分频器发送过来的参考分频器输出频率fr和程序分频器发送过来的程序分频器输出频率fv，将参考分频器输出频率fr和所述程序分频器输出频率fv在鉴相器中进行相位比较，并得到相位差，然后将所述相位差转换为直流控制电压后发送至环路滤波器；所述环路滤波器用于接收鉴相器发送过来的直流控制电压，并对所述直流控制电压进行环路滤波，得到环路滤波后的控制电压，将所述环路滤波后的控制电压发送至低噪声压控振荡器；所述低噪声压控振荡器用于接收环路滤波器发送过来的环路滤波后的控制电压，所述环路滤波后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李关策，周黎阳，
申请(专利权)人：陕西烽火电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61