一种小步进低相噪频率合成器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小步进低相噪频率合成器，包括：晶振、直接数字频率合成器、第一带通滤波器、锁相环、第二带通滤波器和射频放大电路；晶振用于提供设定参考频率驱动直接数字频率合成器，直接数字频率合成器用于将所述设定参考频率合成为频率Fref的正弦波，第一带通滤波器用于对所述频率Fref的正弦波进行杂波滤除，得到杂波滤除后频率Fref的正弦波；锁相环用于对所述频率Fref的正弦波进行鉴相处理、环路滤波和驱动压控，得到输出频率FO的正弦波；第二带通滤波器用于滤除输出频率FO的正弦波中设定频率范围的杂波，得到杂波滤除后输出频率FO的正弦波；射频放大电路用于对杂波滤除后输出频率FO的正弦波进行放大处理，进而得到输出频率FO的最终信号。

【技术实现步骤摘要】
一种小步进低相噪频率合成器
本技术属于频率合成
，特别涉及一种小步进低相噪频率合成器，适用于快速锁定频率的同时实现小步进频率切换。
技术介绍
目前频率合成器需要获得更宽的频率范围，分辨率更高，转换速度更快，相位噪声好，以提升接收机的工作性能。直接数字频率合成器DDS技术具有频率转换速度快，分辨率高，相位噪声好的优点，但输出频率范围窄，输出频率低。锁相环PLL技术具有控制灵活，体积小，电路简单，杂散抑制度高，相位噪声好等优点；但对于实现快速锁频，同时要求好的杂散和相噪，需要更好地技术。
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小步进低相噪频率合成器，该种小步进低相噪频率合成器能够实现快速锁定频率的同时进行小步进频率切换，基于良好的相位噪声和杂散性能。为达到上述技术目的，本技术采用如下技术方案予以实现。一种小步进低相噪频率合成器，包括：晶振、直接数字频率合成器、第一带通滤波器、锁相环、第二带通滤波器和射频放大电路；所述晶振输出端电连接直接数字频率合成器输入端，所述直接数字频率合成器输出端电连接第一带通滤波器输入端，所述第一带通滤波器输出端电连接锁相环输入端，所述锁相环输出端电连接第二带通滤波器输入端，所述第二带通滤波器输出端电连接射频放大电路输入端。本技术的特点和进一步改进在于：所述晶振用于提供设定参考频率驱动直接数字频率合成器，所述直接数字频率合成器用于接收晶振发送过来的设定参考频率，并将其合成为频率Fref的正弦波，其中频率Fref为锁相环所需频率；所述第一带通滤波器用于接收直接数字频率合成器发送过来的频率Fref的正弦波，并对所述频率Fref的正弦波进行杂波滤除，得到杂波滤除后频率Fref的正弦波；所述锁相环用于接收第一带通滤波器发送过来的杂波滤除后频率Fref的正弦波，并对其进行鉴相处理、环路滤波和驱动压控，得到输出频率FO的正弦波，然后将所述输出频率FO的正弦波发送至第二带通滤波器；其中输出频率FO为小步进低相噪频率合成器最终频率；所述第二带通滤波器用于接收锁相环发送过来的输出频率FO的正弦波，滤除输出频率FO的正弦波中设定频率范围的杂波，得到杂波滤除后输出频率FO的正弦波，然后将杂波滤除后输出频率FO的正弦波发送至射频放大电路；所述射频放大电路用于接收杂波滤除后输出频率FO的正弦波，并对杂波滤除后输出频率FO的正弦波进行放大处理，进而得到输出频率FO的最终信号，所述输出频率FO的最终信号为小步进低相噪频率合成器的最终输出。本技术的有益效果：本技术提取了直接数字频率合成器DDS快速锁定、小步进间隔和锁相环PLL工作大步进间隔，将好的杂散抑制性能相结合，实现小步进、宽带输出、高品质相位噪声和杂散的要求。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为本技术的一种小步进低相噪频率合成器框图；图2为第一无源带通滤波器的性能参数框图；图3为锁相环内部结构的原理框图；图4为晶振、直接数字频率合成器和锁相环的关系结构图；图5为第二无源带通滤波器的性能参数框图。具体实施方式参照图1，为本技术的一种小步进低相噪频率合成器框图，其中所述小步进低相噪频率合成器，包括：晶振、直接数字频率合成器DDS、第一无源带通滤波器BPF1、锁相环PLL、第二无源带通滤波器BPF2和射频放大电路。所述晶振输出端电连接直接数字频率合成器DDS输入端，所述直接数字频率合成器DDS输出端电连接第一无源带通滤波器BPF1输入端，所述第一无源带通滤波器BPF1输出端电连接锁相环PLL输入端，所述锁相环PLL输出端电连接第二无源带通滤波器BPF2输入端，所述第二无源带通滤波器BPF2输出端电连接射频放大电路输入端。所述晶振选用温补晶振，用于提供16.384M的参考频率驱动直接数字频率合成器；所述直接数字频率合成器DDS用于接收晶振发送过来的16.384M的参考频率，并将其合成为频率Fref的正弦波，所述频率Fref为锁相环PLL所需频率，用于驱动锁相环PLL工作；本实施例中直接数字频率合成器内置一个14位数字模拟转换器DAC，工作速度最高达400MSPS；并且该直接数字频率合成器专为提供快速跳频和精密调谐分辨率而设计，能够产生最高高达200MHz的频率捷变模拟输出频率Fref的正弦波，能够为锁相环PLL产生可变参考频率。其中所述频率Fref的正弦波初始频率为5.54MHz、终止频率为5.665MHz、频率间隔为625Hz，共200个频率点；其中MSPS表示模拟混合信号换砖速率。所述第一带通滤波器中心频率为5.55MHz，带宽为4MHz，用于接收直接数字频率合成器发送过来的频率Fref的正弦波，并对所述频率Fref的正弦波进行杂波滤除，得到杂波滤除后频率Fref的正弦波；参照图2，为第一无源带通滤波器的性能参数框图。所述锁相环用于接收第一带通滤波器发送过来的杂波滤除后频率Fref的正弦波，并对其进行鉴相处理、环路滤波和驱动压控，得到输出频率FO的正弦波，并将所述输出频率FO的正弦波发送至第二带通滤波器。参照图3,为锁相环内部结构的原理框图；本实施例中锁相环PLL包括鉴相器、环路滤波器和压控振荡器VCO，所述鉴相器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压控振荡器VCO输入端，压控振荡器VCO输出端电连接鉴相器输入端。所述鉴相器的输出带宽为400MHz，可以提供优质的相位噪声；所述鉴相器用于获取杂波滤除后频率Fref的正弦波，并对其频率Fref进行R倍频和N分频处理，得到误差电压，所述误差电压通过环路滤波器进行平滑滤波，以滤除误差电压中的交流成分，保留直流成分，进而得到一个平稳干净的直流电压，所述平稳干净的直流电压驱动压控振荡器VCO输出达到170MHz到260MHz的频率，进而得到输出频率FO的正弦波，然后将输出频率FO的正弦波作为锁相环PLL的输出发送至第二无源带通滤波器；其中输出频率FO为小步进低相噪频率合成器所需频率，也是一种小步进低相噪频率合成器最终频率；其中R和N的关系为：fpd表示鉴相器的鉴相频率，与频率Fref的取值相等；本实施例中R＝1，N＝40。参照图4，为晶振、直接数字频率合成器和锁相环的关系结构图；由晶振提供16.384MHz的参考频率驱动直接数字频率合成器DDS，再由直接数字频率合成器DDS合成锁相环PLL所需频率Fref驱动锁相环PLL工作，从而输出需要的频率。所述第二带通滤波器BPF2用于接收锁相环发送过来的输出频率FO的正弦波，滤除输出频率FO的正弦波中频率221.6MHz到226.6MHz上的杂波，得到杂波滤除后频率FO的正弦波，然后将杂波滤除后输出频率FO的正弦波发送至射频放大电路；参照图5，为第二无源带通滤波器的性能参数框图。所述射频放大电路用于接收杂波滤除后输出频率FO的正弦波，并对杂波滤除后输出频率FO的正弦波进行23dB左右的放大处理，进而得到输出频率FO的最终信号，所述输出频率FO的最终信号为小步进低相噪频率合成器的最终输出，且输出频率FO的最终信号频率为221.6MHz到226.6MHz,频率间隔为25kHz，共200个频率点，输出幅度为20±2dBm。在本技术具体电路中需要加入第一无源带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小步进低相噪频率合成器，其特征在于，包括：晶振、直接数字频率合成器、第一带通滤波器、锁相环、第二带通滤波器和射频放大电路；所述晶振输出端电连接直接数字频率合成器输入端，所述直接数字频率合成器输出端电连接第一带通滤波器输入端，所述第一带通滤波器输出端电连接锁相环输入端，所述锁相环输出端电连接第二带通滤波器输入端，所述第二带通滤波器输出端电连接射频放大电路输入端。

【技术特征摘要】
1.一种小步进低相噪频率合成器，其特征在于，包括：晶振、直接数字频率合成器、第一带通滤波器、锁相环、第二带通滤波器和射频放大电路；所述晶振输出端电连接直接数字频率合成器输入端，所述直接数字频率合成器输出端电连接第一带通滤波器输入端，所述第一带通滤波器输出端电连接锁相环输入端，所述锁相环输出端电连接第二带通滤波器输入端，所述第二带通滤波器输出端电连接射频放大电路输入端。2.如权利要求1所述的一种小步进低相噪频率合成器，其特征在于，所述晶振用于提供设定参考频率驱动直接数字频率合成器；所述直接数字频率合成器用于接收晶振发送过来的设定参考频率，并将其合成为频率Fref的正弦波，所述频率Fref为锁相环所需频率；所述第一带通滤波器用于接收直接数字频率合成器发送过来的频率Fref的正弦波，并对所述频率Fref的正弦波进行杂波滤除，得到杂波滤除后频率Fref的正弦波；所述锁相环用于接收第一带通滤波器发送过来的杂波滤除后频率Fref的正弦波，并对其进行鉴相处理、环路滤波和驱动压控，得到输出频率FO的正弦波，然后将所述输出频率FO的正弦波发送至第二带通滤波器；其中输出频率FO为小步进低相噪频率合成器最终频率；所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟晓春，
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