频率合成器制造技术

本发明专利技术涉及一种频率合成器。频率合成器包括锁相环模块、环路滤波器、压控振荡器模块。其中，压控振荡器模块包括多段压控振荡单元。所述压控振荡单元包括电连接的由多个分立电子元器件组成的谐振电路和开关控制电路。每个所述谐振电路的谐振参数不同，继而产生谐振不同频率范围的谐振频率。通过由多个分立电子元器件组成多段压控振荡单元其成本低、还可以调节谐振电路中的谐振参数，输出具有不同频段的信号。通过多段压控振荡单元实现了段频率范围互不重叠且无缝衔接的频率合成，还降低了频率合成输出信号的相噪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及频率合成技术，特别是涉及频率合成器。
技术介绍
频率合成技术是雷达、通信等电子系统实现高性能指标的关键技术之一，由于频率合成器的相噪(Phasenoise)会影响到接收和发射系统的诸多指标，譬如接收的邻道选择性、发射的邻道功率比等。当接收和发射频段很宽时，频率合成部分的相噪一般会急剧恶化，这种恶化主要是压控振荡器(VoltageControlledOscillator，VCO)所带来的。对于宽频带的接收和发射本振部分的压控振荡器，主要采用国外射频IC厂商提供的单个宽带集成压控振荡器芯片或者采用多个窄带的专用集成压控振荡器进行合成设计，但是这两种集成压控振荡器的价格昂贵，一般都要几百块钱乃至上千，而且，其压控振荡器所输出的频率不可调。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种低成本、可输出段频率范围可调且互不重叠无缝衔接的频率合成的频率合成器。一种频率合成器，包括：锁相环模块，接收外部控制信号，并输出调谐电压；环路滤波器，与所述锁相环模块连接，用于滤除所述锁相环模块中的交流噪声；压控振荡器模块，包括输出频率范围互不重叠的多段压控振荡单元；其中，所述压控振荡单元包括电连接的由分立器件构成的谐振电路和开关控制电路；所述谐振电路分别与所述锁相环模块、环路滤波器连接，形成锁相环；每个所述谐振电路的谐振参数不同，所述谐振电路用于根据所述调谐电压、谐振参数产生谐振频率输出；所述开关控制电路用于控制所述谐振电路的供电。上述频率合成器，包括锁相环模块、环路滤波器、压控振荡器模块，其中，压控振荡器模块包括多段压控振荡单元。所述压控振荡单元包括电连接的由多个分立电子元器件组成的谐振电路和开关控制电路。每个所述谐振电路的谐振参数不同，继而产生谐振不同频率范围的谐振频率。通过由多个分立电子元器件组成多段压控振荡单元其成本低、还可以调节谐振电路中的谐振参数，输出具有不同频段的信号。通过多段压控振荡单元实现了段频率范围互不重叠且无缝衔接的频率合成，还降低了频率合成输出信号的相噪。在其中一个实施例中，所述谐振电路包括第一电容、第二电容、第一电感和晶体管；所述第一电容、第二电容并联；所述晶体管的集电极与所述开关控制电路连接；所述晶体管的发射极接地；所述晶体管的基极与所述第一电容的第一端连接；所述第一电感的一端分别与所述第一电容的第二端、锁相环模块连接，所述第一电感的另一端接地。在其中一个实施例中，所述谐振电路包括还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述第一二极管的阳极分别与第二二极管的阳极、第一电感连接；所述第一二极管的阴极分别与第二二极管的阴极、第三二极管的阴极、第四二极管的阴极、锁相环模块连接；所述第三二极管的阳极、第四二极管的阳极均接地。在其中一个实施例中，所述压控振荡单元还包括滤波电路，所述滤波电路的输入端与所述锁相环模块连接；所述滤波电路的输出端与所述谐振电路连接。在其中一个实施例中，所述压控振荡单元还包括反馈电路，所述反馈电路包括第四电容、第五电容和第六电容；所述第四电容的一端与所述晶体管的基极连接，所述第四电容的另一端经所述第六电容接地；所述第五电容的一端与所述第四电容、第六电容的公共端连接，所述第五电容的另一端与所述晶体管的发射极连接。在其中一个实施例中，所述压控振荡单元还包括用于抑制低频杂散信号的第七电容，所述第七电容的一端与所述晶体管的集电极连接，所述第七电容的另一端与所述锁相环模块连接。在其中一个实施例中，所述环路滤波器为三阶无源滤波器，所述三阶无源滤波器的输入端与所述锁相环模块连接，所述三阶无源滤波器的输出端分别与多段所述压控振荡单元连接。在其中一个实施例中，还包括低通滤波器，所述低通滤波器的输入端与分别多段所述压控振荡单元连接，所述低通滤波器的输出端与所述锁相环模块连接。在其中一个实施例中，所述压控振荡单元的数量为三个。在其中一个实施例中，三个所述压控振荡单元输出的频率范围分别为720～780兆赫兹、780～840兆赫兹、840～900兆赫兹。附图说明图1为一实施例中频率合成器的结构框架图；图2为一实施例中环路滤波器的电路原理图；图3为一实施例中压控振荡单元的电路原理图；图4为一实施例中低通滤波器的电路原理图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示的为频率合成器的结构框架图，频率合成器包括锁相环模块10、环路滤波器20、压控振荡器模块30，其中，压控振荡器模块30包括多段压控振荡单元310、320、330。所述压控振荡单元310包括电连接的由多个分立电子元器件组成的谐振电路311和开关控制电路313。所述谐振电路311分别与所述锁相环模块10、环路滤波器20连接，形成锁相环。开关控制电路313对应控制谐振电路311的供电，实现同一时间只有一段压控振荡单元310工作，互不影响。每个所述谐振电路311的谐振参数不同，所述谐振电路311可以根据所述调谐电压以及不同的谐振参数，继而产生谐振不同频率范围的谐振频率。通过由多个分立电子元器件组成多段压控振荡单元310其成本低、还可以调节谐振电路311中的谐振参数，输出具有不同频段的信号。通过多段压控振荡单元310实现了段频率范围互不重叠且无缝衔接的频率合成，还降低了频率合成输出信号的相噪。在一实施例中，锁相环模块10包括锁相环芯片、分频器、鉴相器，该锁相环芯片选用Skyworks的Sky72310为单路输出小数分配锁相环，参考时钟采用19.2MHz，泵电流1000μA，泵电压5V。锁相环模块10接收外部控制信号，并输出调谐电压经环路滤波器20滤波后输出给多段压控振荡单元310。经压控振荡单元310处理，输出射频信号反馈至锁相环芯片。锁相环芯片将接收的射频信号与参考时钟频率进行间接比较，形成锁相环，进而可以获得稳定可靠的频率信号。环路滤波器20与所述锁相环模块10连接，用于滤除所述锁相环模块10中分频器、鉴相器输出的交流噪声。在本实施中，环路滤波器20为三阶无源滤波器，参考图2，所述三阶无源滤波器的输入端与所述锁相环模块10连接，所述三阶无源滤波器的输出端分别与多段所述压控振荡单元310连接。当然，在其他实施例中，环路滤波器20还可以根据实际需求选用不同类型的滤波器，并不限于三阶无源滤波器。压控振荡器模块30，包括输出频率范围互不重叠的多段压控振荡单元310。在本实施例中，压控振荡器模块30包括三段压控振荡单元，分别为高频段压控振荡单元310、中频段压控振荡单元320以及低频段压控振荡单元330。压控振荡单元310包括电连接的谐振电路311和开关控制电路313。参考图3，谐振电路311包括第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1和晶体管Q1，其中，每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率合成器，其特征在于，包括：锁相环模块，接收外部控制信号，并输出调谐电压；环路滤波器，与所述锁相环模块连接，用于滤除所述锁相环模块中的交流噪声；压控振荡器模块，包括输出频率范围互不重叠的多段压控振荡单元；其中，所述压控振荡单元包括电连接的由分立器件构成的谐振电路和开关控制电路；所述谐振电路分别与所述锁相环模块、环路滤波器连接，形成锁相环；每个所述谐振电路的谐振参数不同，所述谐振电路用于根据所述调谐电压、谐振参数产生谐振频率输出；所述开关控制电路用于控制所述谐振电路的供电。

【技术特征摘要】
1.一种频率合成器，其特征在于，包括：锁相环模块，接收外部控制信号，并输出调谐电压；环路滤波器，与所述锁相环模块连接，用于滤除所述锁相环模块中的交流噪声；压控振荡器模块，包括输出频率范围互不重叠的多段压控振荡单元；其中，所述压控振荡单元包括电连接的由分立器件构成的谐振电路和开关控制电路；所述谐振电路分别与所述锁相环模块、环路滤波器连接，形成锁相环；每个所述谐振电路的谐振参数不同，所述谐振电路用于根据所述调谐电压、谐振参数产生谐振频率输出；所述开关控制电路用于控制所述谐振电路的供电。2.根据权利要求1所述的频率合成器，其特征在于，所述谐振电路包括第一电容、第二电容、第一电感和晶体管；所述第一电容、第二电容并联；所述晶体管的集电极与所述开关控制电路连接；所述晶体管的发射极接地；所述晶体管的基极与所述第一电容的第一端连接；所述第一电感的一端分别与所述第一电容的第二端、锁相环模块连接，所述第一电感的另一端接地。3.根据权利要求2所述的频率合成器，其特征在于，所述谐振电路包括还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述第一二极管的阳极分别与第二二极管的阳极、第一电感连接；所述第一二极管的阴极分别与第二二极管的阴极、第三二极管的阴极、第四二极管的阴极、锁相环模块连接；所述第三二极管的阳极、第四二极管的阳极均接地。4.根据权利要求1所述的频率合成器，其特征在于，所述压控...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡展威，范丛明，
申请(专利权)人：深圳市华讯方舟卫星通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44