一种宽带低谐波锁相频率源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽带低谐波锁相频率源，包括顺次连接的集成VCO锁相环、可编程分频器、射频放大器、开关滤波器和数控衰减器；集成VCO锁相环还连接有一个接地晶体振荡器F1；集成VCO锁相环、开关滤波器和数控衰减器均连接有一个单片机。本实用新型专利技术通过宽带VCO锁相频率源，结合可编程分频器，对输出频率范围进行扩展，使同一个频率源能工作在跨越多个倍频程的超宽带频率范围，能够拥有低谐波、良好的平坦度，同时极大降低了成本，节约了空间，降低了重量。

A wideband low harmonic phase locked frequency source

The utility model discloses a broadband low-harmonic phase-locked frequency source, which comprises a sequentially connected integrated VCO phase-locked loop, a programmable frequency divider, a radio frequency amplifier, a switching filter and a digital attenuator; an integrated VCO phase-locked loop is connected with a ground crystal oscillator F1; an integrated VCO phase-locked loop, a switching filter and a digital attenuator are all connected. The connection has a single chip microcomputer. The utility model expands the output frequency range through a broadband VCO phase-locked frequency source and a programmable frequency divider, so that the same frequency source can work in the ultra-wideband frequency range spanning multiple octave frequencies, and can have low harmonics and good flatness, while greatly reducing cost, saving space and reducing weight. Quantity.

【技术实现步骤摘要】
一种宽带低谐波锁相频率源
本技术属于锁相频率源
，具体涉及一种宽带低谐波锁相频率源。
技术介绍
频率源是无线通信、雷达、电子对抗系统中的重要组成部分，在通信系统中使用频率源来执行众多信号，例如频率转换、信号调制/解调、系统时钟产生以及其他处理。当需要产生已知的参考信号时，还可以在其他应用中使用频率源。频率源通常有两种类型：能够以一个频率产生输出信号的固定频率源，以及可以被控制为以预定频谱上的多个频率来产生输出信号的可调频率源。世界各国都非常重视频率源的发展，低相位、低杂散、高分辨率、快速跳频和超宽带成为频率源的主要趋势。通常的频率源带宽都比较窄，无法在超带宽内使用，在带宽需要很宽时，智能使用一些宽带VCO(压控振荡器)，而这些宽带VCO因为跨越了一个以上倍频程，因此谐波比较大、输出功率波动比较大。传统带宽频率源的体积和重量都很大，成本也比较高，在一些对重量和体积要求比较高，如机载无线通信、电子对抗、航空航天等领域无法满足。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供的宽带低谐波锁相频率源解决了传统带宽频率源体积和重量都很大，且其带宽较窄的问题。为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为：一种宽带低谐波锁相频率源，包括顺次连接的集成VCO锁相环、可编程分频器、射频放大器、开关滤波器和数控衰减器；所述集成VCO锁相环还连接有一个接地晶体振荡器F1；所述集成VCO锁相环、开关滤波器和数控衰减器均连接有一个单片机。本技术的有益效果为：本技术通过宽带VCO锁相频率源，结合可编程分频器，对输出频率范围进行扩展，使同一个频率源能工作在跨越多个倍频程的超宽带频率范围，能够拥有低谐波、良好的平坦度，同时极大降低了成本，节约了空间，降低了重量。进一步地，所述集成VCO锁相环包括宽带VCO、数字鉴频鉴相器和环路滤波器；所述集成VCO锁相环通过环路滤波器与数字鉴频鉴相器连接；所述数字鉴频鉴相器与宽带VCO的射频接口连接。上述进一步方案的有益效果为：集成了VCO和锁相环，提高了集成度，节约了空间尺寸和成本。进一步地，所述可编程分频器包括2、4、8、16、32和64分频。上述进一步方案的有益效果为：对输出频率进行范围扩展。进一步地，所述射频放大器的工作频率范围为DC-12GHz。上述进一步方案的有益效果为：射频放大器用于驱动放大输出信号。进一步地，所述开关滤波器包括两个单刀八掷开关和八个低通滤波器；八个所述低通滤波器的输入端分别与一个所述单刀八掷开关的八个端口连接，其输出端分别与另一个所述单刀八掷开关的八个端口连接。进一步地，所述开关滤波器可用带通滤波器或带通滤波器加低通滤波器的组合形式替换。上述进一步方案的有益效果为：采用低通滤波器的形式分段进行滤波，对谐波进行抑制。进一步地，所述数控衰减器包括0.5dB衰减器组、1dB衰减器组、2dB衰减器组、4dB衰减器组和8dB衰减器组。进一步地，所述数控衰减器可用电调衰减器加DAC转换器的组合形式替换。上述进一步方案的有益效果为：数控衰减器对宽频带输出功率进行校准，保证了宽频带输出功率电平的平坦度和精度。进一步地，所述单片机的型号为C8051F300；所述晶体振荡器为温补晶体振荡器或恒温晶体振荡器。上述进一步方案的有益效果为：采用单片机根据内置的温度传感器，对全工作环境温度分段进行输出功率电平校准，进一步提高输出功率电平的平坦度和精度；晶体振荡器提供锁相用的高精度参考信号。附图说明图1为本技术提供的实施例中宽带低谐波锁相频率源的结构框图。图2为本技术提供的实施例中集成VCO的锁相环的结构示意图。图3为本技术提供的实施例中宽带VCO的结构示意图。图4为本技术提供的实施例中常用的第一环路滤波器电路示意图。图5为本技术提供的实施例中常用的第二环路滤波器电路示意图。图6为本技术提供的实施例中常用的第三环路滤波电路示意图。图7为本技术提供的实施例中常用的第四环路滤波电路示意图。图8为本技术提供的实施例中约翰逊计数器电路示意图。图9为本技术提供的实施例中可实现任意分频的可编程分频器结构图。图10为本技术提供的实施例中开关滤波器的结构示意图。图11为本技术提供的实施例中数控衰减器的结构示意图。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的专利技术创造均在保护之列。在本技术的一个实施例中，如图1所示，包括顺次连接的集成VCO锁相环、可编程分频器、射频放大器、开关滤波器和数控衰减器；集成VCO锁相环还连接有一个接地晶体振荡器F1；集成VCO锁相环、开关滤波器和数控衰减器均连接有一个单片机。上述单片机的型号为C8051F300；晶体振荡器为温补晶体振荡器或恒温晶体振荡器。上述单片机根据内置的温度传感器，对全工作环境温度分段进行输出功率电平校准，进一步提高输出功率电平的平坦度和精度；晶体振荡器提供锁相用的高精度参考信号。其中，恒温晶体振荡器是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小；温补晶体振荡器是通过附加的温补补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减。其中，如图2所示，集成VCO锁相环包括宽带VCO、数字鉴频鉴相器和环路滤波器；集成VCO锁相环通过环路滤波器与数字鉴频鉴相器连接；数字鉴频鉴相器与宽带VCO的射频接口连接。上述带宽VCO(如图3所示)包括循环连接的电流源模块、峰值检测模块和谐振模块；电流源模块为谐振模块提供可调电流源，谐振模块产生谐振并输出谐振频率，峰值检测模块用于检测谐振模块的峰值电压并反馈至电流源模块以调节电流源的输出电流，进而调整谐振模块的峰值电压；环路滤波器是集成VCO锁相环的重要组成单元，是滤波器的一种，决定了锁相环的性能，维持环路稳定性、控制带内外噪声与杂散、防止VCO协调电压突变，常用的环路滤波器形式如图4-图7所示；上述可编程分频器包括2、4、8、16、32和64分频，对输出频率进行范围扩展。可编程分频器大多采用约翰逊计数器(如图8所示)实现，在该结构中，若反馈逻辑函数取能够用n个D触发器实现2n分频；若反馈逻辑函数取为则可实现2n-1分频。同时反馈网络比较简单，输入时钟带宽很高。可实现任意分频的可编程分频器的结构如图9所示，用N个D触发器可以实现2至2N任意分频。上述射频放大器的工作频率范围为DC-12GHz；用于驱动放大输出信号。如图10所示，开关滤波器包括两个单刀八掷开关和八个低通滤波器；八个低通滤波器的输入端分别与一个单刀八掷开关的八个端口连接，其输出端分别与另一个单刀八掷开关的八个端口连接。同时，开关滤波器可用带通滤波器或带通滤波器加低通滤波器的组合形式替换；采用低通滤波器的形式可对信号分段进行滤波，对谐波进行抑制。如图11所示，数控衰减器包括0.5dB衰减器组、1dB衰减器组、2dB衰减器组、4dB衰减器组和8dB衰减器组；数控衰减器对宽频带输出功率进行校准，保证本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带低谐波锁相频率源，其特征在于，包括顺次连接的集成VCO锁相环、可编程分频器、射频放大器、开关滤波器和数控衰减器；所述集成VCO锁相环还连接有一个接地晶体振荡器F1；所述集成VCO锁相环、开关滤波器和数控衰减器均连接有一个单片机。

【技术特征摘要】
1.一种宽带低谐波锁相频率源，其特征在于，包括顺次连接的集成VCO锁相环、可编程分频器、射频放大器、开关滤波器和数控衰减器；所述集成VCO锁相环还连接有一个接地晶体振荡器F1；所述集成VCO锁相环、开关滤波器和数控衰减器均连接有一个单片机。2.根据权利要求1所述的宽带低谐波锁相频率源，其特征在于，所述集成VCO锁相环包括宽带VCO、数字鉴频鉴相器和环路滤波器；所述集成VCO锁相环通过环路滤波器与数字鉴频鉴相器连接；所述数字鉴频鉴相器与宽带VCO的射频接口连接。3.根据权利要求1所述的宽带低谐波锁相频率源，其特征在于，所述可编程分频器包括2、4、8、16、32和64分频。4.根据权利要求1所述的宽带低谐波锁相频率源，其特征在于，所述射频放大器的工作频率范围为DC-12GHz。5.根据权利要求1所述的宽带低谐波锁相频率源，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗懿，
申请(专利权)人：成都安普利电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川,51