一种超宽带频率合成器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种超宽带频率合成器，包括恒温晶体振荡器、与所述恒温晶体振荡器连接的分频器、分别与所述分频器连接的第一低频频综单元和第二低频频综单元、与所述第一低频频综单元和第二低频频综单元连接的可变分频器、与所述可变分频器连接的梳状谱发生器以及与所述梳状谱发生器连接的电调滤波器。本实用新型专利技术实现了超宽带微波/毫米波频综收发组件的小型化、跳变频率的多样化、提高了信号的相噪，以及改善信号杂散抑制。解决了现在频率合成器所合成的频率杂散不高，相噪差，稳定度差的问题。

An ultra wideband frequency synthesizer

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带频率合成器
本技术属于雷达
，尤其涉及一种超宽带频率合成器。
技术介绍
超宽带微波/毫米波频综收发组件是实现微波/毫米波频率跳频可控，调整微波信号的输出频率变换的主要元件，在微波通信系统中起着非常重要的作用。组件集成直接合成频综模块具有工作频率宽，频率精度高，驻波较好，跳频速度快，动态相噪高，稳定性高以及体积小、集成度高等优点因而被广泛采用，但是，目前通用频率合成器(DDS)所合成的频率杂散不高，相噪差，稳定度差，逐渐难以适应现在的技术潮流。为此，需研发一种新型的超宽带微波/毫米波频综收发组件。为了超宽带微波/毫米波频综收发组件的小型化、跳变频率的多样化、提高信号的相噪，以及改善信号杂散抑制。结合我们现有的频综设计经验，对此项目进行优化结构、改良射频电路、提高系统性能，进行有针对性的设计和研发。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供的一种超宽带频率合成器解决了现在频率合成器所合成的频率杂散不高，相噪差，稳定度差的问题。为了达到以上目的，本技术采用的技术方案为：本方案提供一种超宽带频率合成器，包括恒温晶体振荡器、与所述恒温晶体振荡器连接的分频器、分别与所述分频器连接的第一低频频综单元和第二低频频综单元、与所述第一低频频综单元和第二低频频综单元连接的可变分频器、与所述可变分频器连接的梳状谱发生器以及与所述梳状谱发生器连接的电调滤波器。本技术的有益效果是：本技术通过以上设计实现了超宽带微波/毫米波频综收发组件的小型化、跳变频率的多样化、提高信号的相噪，以及改善信号杂散抑制，解决了现在频率合成器所合成的频率杂散不高，相噪差，稳定度差的问题。进一步地，所述恒温晶体振荡器采用频率为100MHz的低相位噪声恒温晶振。上述进一步方案的有益效果是：本技术采用低相位噪声恒温晶振，其具有低相噪以及杂散低的特点，为本技术提供了良好的条件。再进一步地，所述分频器为VGA分频器。上述进一步方案的有益效果是：本技术中采用VGA分频器，其支持多路、多种信号的输入与输出，其输出可以自由切换，可将多路信号从输入通过切换输送到输出通道的任一通道上，并且保证输出通道间彼此独立，且其并具有放大功能，提高了输出的稳定性。再进一步地，所述第一低频频综单元和第二低频频综单元的结构均相同，其中：所述第一低频频综单元包括与所述分频器连接的第一锁相芯片、与所述第一锁相芯片连接的第一环路滤波器、与所述第一环路滤波器连接的第一压控振荡器以及与所述第一压控振荡器连接的第一功分器，所述第一功分器的第一输出端与所述第一锁相芯片连接，所述第一功分器的第二输出端与所述可变分频器连接；所述第二低频频综单元包括与所述分频器连接的第二锁相芯片、与所述第二锁相芯片连接的第二环路滤波器、与所述第二环路滤波器连接的第二压控振荡器以及与所述第二压控振荡器的第二功分器，所述第二功分器的第一输出端与所述第二锁相芯片连接，所述第二功分器的第二输出端与所述可变分频器连接。上述进一步方案的有益效果是：本技术通过设置第一低频频综单元和第二低频频综单元，实现了锁相式频率对频率合成器要求的低相位噪声，从而得到一个频率较低的信号反馈，有效地实现了高杂散抑制度的要求，以及降低锁相环芯片的反馈分频比，两种锁相环路循环同时工作，更进一步地使相位噪声得到最大程度的改善。再进一步地，所述第一锁相芯片和第二锁相芯片号均为电荷式数字锁相环，其鉴频率为100MHz，射频输入频率为20GHz；所述第一环路滤波器和第二环路滤波器均为有源环路滤波器，其环路带宽为200kHz；所述第一压控振荡器和第二压控振荡器均采用频率范围覆盖为10GHz-20GHz的宽带压控振荡器。上述进一步方案的有益效果是：本技术采用低噪锁相环有效地降低了杂散，实现了宽带频率合成器的低杂散性能，通过设置环路滤波器滤除锁相芯片输出电压中的高频成分和噪声分量，得到一个纯净的控制电压去控制压控荡器的频率输出，通过采用宽带压控振荡器，解决了装置的复杂，成本高以及体积大的问题，实现了电路简单的效果。再进一步地，所述第一功分器和第二功分器的结构相同，均包括微带线TL1、微带线TL2、微带线TL3、微带线TL4、微带线TL5、微带线TL6以及电阻R1，其中：所述微带线TL1的一端与微带线TL6的一端连接，微带线TL6的另一端作为第一功分器或第二功分器的第一输出端，并分别与微带线TL5的一端以及可变分频器的第一输入端连接，微带线TL5的另一端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与微带线TL4的一端连接，微带线TL4的另一端作为第一功分器或第二功分器的第二输出端，并分别与微带线TL3的一端以及可变分频器的第二输入端连接，微带线TL3的另一端与微带线TL2的一端连接，微带线TL2的另一端作为第一功分器或第二功分器的输入端，并分别与微带线TL1的另一端以及第一锁相芯片或第二锁相芯片的输入端连接。上述进一步方案的有益效果是：本技术通过设置功分器将压控振荡器输出的信号分成两路，一路传送至锁相芯片对输出信号的相位进行射频反馈，进一步实现了高杂散抑制度的要求，提高了信号的相噪，以及改善了信号杂散抑制。再进一步地，所述可变分频器包括型号为74LS192D的芯片U1、开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、二极管D7、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10以及与非门U2，其中：所述芯片U1的第16引脚连接电源，所述芯片U1的第3引脚与开关S1的一端连接，开关S1的另一端分别与电阻R10的一端以及与非门U2的第2输入端连接，电阻R10的另一端连接电源，所述芯片U1的第2引脚与开关S2的一端连接，开关S2的另一端与与非门U2的第2输入端连接，所述芯片U1的第6引脚与开关S3的一端连接，开关S3的另一端分别与电阻R8的一端、电阻R9的一端以及与非门U2的第1输入端连接，电阻R9的另一端连接电源，电阻R8的另一端连接电源，所述芯片U1的第7引脚与开关S4的一端连接，开关S4的另一端分别与电阻R7的一端以及与非门U2的第1输入端连接，电阻R7的另一端连接电源，所述芯片U1的第14引脚作为所述可变分频器的第一输入端，并与所述第一功分器连接，所述芯片U1的第5引脚作为所述可变分频器的第二输入端，并与所述第二功分器连接，所述芯片U1的第13引脚分别与所述芯片U1的第4引脚以及电源连接，所述芯片U1的第8引脚接地，所述与非门U2的输出端与二极管D7的正极连接，二极管D7的负极作为所述可变分频器的输出端，并与所述梳状谱发生器连接。上述进一步方案的有益效果是：本技术通过可变分频器对信号进行可变分频处理，并通过改变分频比得到所需的超宽带信号，实现了超宽带微波/毫米波频综收发组件的跳变频率的多样化的效果。再进一步地，所述梳状谱发生器包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电阻R5、电阻R6、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电感L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽带频率合成器，其特征在于，包括恒温晶体振荡器(1)、与所述恒温晶体振荡器(1)连接的分频器(2)、分别与所述分频器(2)连接的第一低频频综单元(3)和第二低频频综单元(4)、与所述第一低频频综单元(3)和第二低频频综单元(4)连接的可变分频器(5)、与所述可变分频器(5)连接的梳状谱发生器(6)以及与所述梳状谱发生器(6)连接的电调滤波器(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种超宽带频率合成器，其特征在于，包括恒温晶体振荡器(1)、与所述恒温晶体振荡器(1)连接的分频器(2)、分别与所述分频器(2)连接的第一低频频综单元(3)和第二低频频综单元(4)、与所述第一低频频综单元(3)和第二低频频综单元(4)连接的可变分频器(5)、与所述可变分频器(5)连接的梳状谱发生器(6)以及与所述梳状谱发生器(6)连接的电调滤波器(7)。


2.根据权利要求1所述的超宽带频率合成器，其特征在于，所述恒温晶体振荡器(1)采用频率为100MHz的低相位噪声恒温晶振。


3.根据权利要求1所述的超宽带频率合成器，其特征在于，所述分频器(2)为VGA分频器。


4.根据权利要求1所述的超宽带频率合成器，其特征在于，所述第一低频频综单元(3)和第二低频频综单元(4)的结构均相同，其中：
所述第一低频频综单元(3)包括与所述分频器(2)连接的第一锁相芯片(12)、与所述第一锁相芯片(12)连接的第一环路滤波器(9)、与所述第一环路滤波器(9)连接的第一压控振荡器(10)以及与所述第一压控振荡器(10)连接的第一功分器(11)，所述第一功分器(11)的第一输出端与所述第一锁相芯片(12)连接，所述第一功分器(11)的第二输出端与所述可变分频器(5)连接；
所述第二低频频综单元(4)包括与所述分频器(2)连接的第二锁相芯片(13)、与所述第二锁相芯片(13)连接的第二环路滤波器(14)、与所述第二环路滤波器(14)连接的第二压控振荡器(15)以及与所述第二压控振荡器(15)的第二功分器(8)，所述第二功分器(8)的第一输出端与所述第二锁相芯片(13)连接，所述第二功分器(8)的第二输出端与所述可变分频器(5)连接。


5.根据权利要求4所述的超宽带频率合成器，其特征在于，所述第一锁相芯片(12)和第二锁相芯片(13)号均为电荷式数字锁相环，其鉴频率为100MHz，射频输入频率为20GHz；
所述第一环路滤波器(9)和第二环路滤波器(14)均为有源环路滤波器，其环路带宽为200kHz；
所述第一压控振荡器(10)和第二压控振荡器(15)均采用频率范围覆盖为10GHz-20GHz的宽带压控振荡器。


6.根据权利要求4所述的超宽带频率合成器，其特征在于，所述第一功分器(11)和第二功分器(8)的结构相同，均包括微带线TL1、微带线TL2、微带线TL3、微带线TL4、微带线TL5、微带线TL6以及电阻R1，其中：
所述微带线TL1的一端与微带线TL6的一端连接，微带线TL6的另一端作为第一功分器(11)或第二功分器(8)的第一输出端，并分别与微带线TL5的一端以及可变分频器(5)的第一输入端连接，微带线TL5的另一端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与微带线TL4的一端连接，微带线TL4的另一端作为第一功分器(11)或第二功分器(8)的第二输出端，并分别与微带线TL3的一端以及可变分频器(5)的第二输入端连接，微带线TL3的另一端与微带线TL2的一端连接，微带线TL2的另一端作为第一功分器(11)或第二功分器(8)的输入端，并分别与微带线TL1的另一端以及第一锁相芯片(12)或第二锁相芯片(13)的输入端连接。


7.根据权利要求6所述的超宽带频率合成器，其特征在于，所述可变分频器(5)包括型号为74LS192D的芯片U1、开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、二极管D7、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10以及与非门U2，其中：
所述芯片U1的第16引脚连接电源，所述芯片U1的第3引脚与开关S1的一端连接，开关S1的另一端分别与电阻R10的一端以及与非门U2的第2输入端连接，电阻R10的另一端连接电源，所述芯片U1的第2引脚与开关S2的一端连接，开关S2的另一端与与非门U2的第2输入端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：周开斌，李钢，
申请(专利权)人：成都创新达微波电子有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51