一种宽带本振电路制造技术

本实用新型专利技术中公开了一种宽带本振电路，针对目前单片集成VCO的频率合成器的归一化底噪较低、VCO频率范围受限、鉴相泄露和参考泄露抑制较差的问题，采用无VCO的频率合成器和内部集成VCO矩阵的频率合成器构成锁相环路结构；锁相环路中采用定向耦合器、放大器、高通滤波器形成反馈通路，使其具有高相噪、宽频带、鉴相泄露抑制度高、参考泄露抑制度高等性能；可很好地实现本振电路小型化，满足小型化使用的需求，具有很好的可操作性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带本振电路
本技术涉及通信
，特别涉及一种宽带本振电路。
技术介绍
在电子对抗、雷达、遥测遥控、通信等诸多领域中，频率源有着广泛的应用，被称为很多电子系统的“心脏”。本振作为接收机上、下变频链路中不可缺少的一部分，其性能，如输出频率范围、相位噪声、谐波抑制、杂散抑制、跳频时间、频率稳定度对整个系统的影响至关重要。目前，频率合成技术可分为三种，包括直接频率合成技术(DS)、锁相环式频率合成技术(PLL)、直接数字式频率合成技术(DDS)。直接频率合成技术，可以实现低相位噪声，快速跳频，但是其输出频带范围窄、体积大不易集成。锁相环式频率合成技术可以实现低相位噪声，但存在频率转换时间慢的问题。直接数字频率合成技术从相位角度出发，采用奈奎斯特采样定理，通过数字采样存储技术进行频率合成，频率转换时间短、相位连续、频率分辨率高、便于实现复杂方式的信号调制、易于控制、稳定性高，但是也存在杂散分量丰富、合成信号的最高频率受限、功耗大等问题。现在的频综发展趋势是将直接频率合成技术(DS)、锁相环式频率合成技术(PLL)、直接数字式频率合成技术(DDS)等技术组合使用，利用它们各自的优势，以提高频率合成器的相位噪声、杂散指标、跳频时间和输出频率范围等技术指标。文献1，《基于DDS+PLL技术的高性能频率源研究与实现》(王轶国防科学技术大学硕士论文2004.11)中采用直接数字频率合成(DDS)激励锁相环(PLL)的实现方案，获得高频率稳定度、低相噪、低杂散的600MHz采样时钟频率源。文献2，《8～18GHz宽带微波频率源模块研究》(李占国电子科大硕士论文2010.03)中L波段频率源采用DDS直接激励PLL电路结构，通过FPGA控制频率源跳频工作，用YTO代替VCO，实现比较好的8～18GHz宽带频率输出综合技术指标。文献3，《超宽带微波频率源技术研究》(李明亮电子科大硕士论文2006.4)中采用DDS+PLL的混合频率合成方案实现低端频率2～4GHz的输出，再通过分段放大倍频链路实现从2～4GHz到2～12GHz的扩频，并由微波开关控制选频输出。整个系统采用单环锁相控制VCO，输出2～12GHz的超宽带频率，实现了小体积、低成本的微波频率源。文献4，《一种低相噪频率源的研究与设计》(刘元昆电子科大硕士论文2018.3)中采用复环取样锁相+DDS+倍频的方案来进行设计实现，实现了宽频带输出5.4GHz-10.8GHz频率信号，低相噪，低杂散捷变频率源。文献5，《基于小数分频锁相环的低杂散频率源设计》(闫冲,王强，李晓慧,马东磊)中基于小数分频锁相环技术，采用内部集成压控振荡器的锁相环芯片，设计了输出频率1500～2500MHz，频率步进为250kHz，相位噪声为-90dBc/Hz@10kHz，杂散抑制度小于-65dBc，输出功率为+5dBm的频率源。文献6，《基于PLL的超宽带频率源研究与设计》(唐洪雨湖南大学硕士论文2017.6)中采用单环锁相环实现频率源输出频率范围为1.7GHz～3.4GHz，单点频率锁定的功能以及在整个可输出频率范围内实现扫频的功能。文献7，《宽带低杂散捷变频率源》(陈飞东南大学硕士论文2017.6)中针对低杂散要求，采用双锁相环结构，第一级锁相环作为第二级锁相环的可变参考以抑制整数边界杂散；针对低相位噪声要求，采用低相位噪声参考、适当带宽的环路滤波器、优化的锁相环系统的电荷泵电流等配置参数、单独设计的供电；针对捷变要求，采用ADC采样校准、DAC预置VCO调谐电压的方式；针对宽带要求，采用了双平衡混频器混频的方式以扩展频段，采用滤波器组分频段滤波以保证在宽的频带内都有良好的谐波抑制，采用增益模块和数字步径衰减器分频段组合使用、以保证在宽的频带内都有高的输出功率动态范围；输出频率范围1M～6GHz。文献8，《C波段和X波段锁相频率源的研究》(张旭南京理工大学2007.6)中利用频率合成芯片ADF41O6外加不同的VCO实现5.5GHz和8.76GHz两个锁相频率源。文献9，《60MHz～12GHz宽带频率源研究》(王征电子科大硕士论文2010.03)频率产生部分采用YTO小数N分频锁相环产生基频信号2GHz～6GHz，然后对这个基础信号进行扩展，下变频、分频、倍频技术相结合的方法来覆盖整个频段。实现了60MHz～12GHz频率源样机的部分功能。文献10，专利技术专利CN103312322A中公开了一种本振电路及本振信号产生方法，利用三级低相噪倍频和两级微波波段的极窄带高Q值的声表面波谐振器实现了低相位噪声的第二本振电路。文献11，专利技术专利CN1133340C中公开了一种射频锁相本振源，参考信号源分别连接两路不同的频率合成器，每路通道串联两级单刀单掷开关，且该两路开关的控制特性相反，可快速切换锁相本振源，稳定度强，功耗低。文献1-4中采用DDS+PLL的电路，文献5-8中采用经典的锁相环电路，文献9中采用PLL+DS的电路，文献10中采用DS的电路结构，产生不同输出频率范围的信号，文献11中通过在两路链路中分别加两级单刀单掷开关实现两路信号的通道隔离。上述文献主要从电路结构或者通道链路出发，从一个或多个方面来改善信号的频谱质量，但仍然存在一定的问题。
技术实现思路
本技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种宽带本振电路，实现参考泄露抑制度高、鉴相泄露抑制度高及宽频带、高相噪、高集成的本振信号输出。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下：一种宽带本振电路，包括第一频率合成单元、第二频率合成单元、控制单元、定向耦合器、放大器、高通滤波器、第一开关电路和第二开关电路；所述第一频率合成单元包括第一R分频器、第一N分频器、第一鉴相器、第一电荷泵和第一环路滤波器，所述第一R分频器、第一N分频器分别耦接到第一鉴相器的输入端，所述第一鉴相器、第一电荷泵和第一环路滤波器依次耦接；所述第二频率合成单元包括第二R分频器、第二N分频器、第二鉴相器、第二电荷泵、第二环路滤波器和VCO矩阵单元，所述第二R分频器、第二N分频器分别耦接到第二鉴相器的输入端，所述第二鉴相器、第二电荷泵和第二环路滤波器依次耦接，所述VCO矩阵单元的输出端与第二N分频器的输入端耦接；所述控制单元分别与第一频率合成单元、第二频率合成单元之间通过通信接口耦接，实现信息传输；所述第一开关电路的输入端用于连接参考输入，其一个输出端与第一R分频器的输入端耦接，另一个输出端与第二R分频器的输入端耦接，用于参考输入与第一频率合成单元、第二频率合成单元的切换控制；所述第二开关电路的输出端与VCO矩阵单元的输入端耦接，其两个输入端分别与第一环路滤波器和第二环路滤波器的输出端耦接，用于VCO矩阵单元与第一环路滤波器、第二环路滤波器的切换控制；所述VCO矩阵单元输出端与定向耦合器的输入端耦接，所述定向耦合器的耦合端依次通过放大器、高通滤波器耦接到第一N分频器。上述技术方案中，进一步地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带本振电路，其特征在于，包括第一频率合成单元、第二频率合成单元、控制单元、定向耦合器、放大器、高通滤波器、第一开关电路和第二开关电路；/n所述第一频率合成单元包括第一R分频器、第一N分频器、第一鉴相器、第一电荷泵和第一环路滤波器，所述第一R分频器、第一N分频器分别耦接到第一鉴相器的输入端，所述第一鉴相器、第一电荷泵和第一环路滤波器依次耦接；/n所述第二频率合成单元包括第二R分频器、第二N分频器、第二鉴相器、第二电荷泵、第二环路滤波器和VCO矩阵单元，所述第二R分频器、第二N分频器分别耦接到第二鉴相器的输入端，所述第二鉴相器、第二电荷泵和第二环路滤波器依次耦接，所述VCO矩阵单元的输出端与第二N分频器的输入端耦接；/n所述控制单元分别与第一频率合成单元、第二频率合成单元之间通过通信接口耦接，实现信息传输；/n所述第一开关电路的输入端用于连接参考输入，其一个输出端与第一R分频器的输入端耦接，另一个输出端与第二R分频器的输入端耦接，用于参考输入与第一频率合成单元、第二频率合成单元的切换控制；/n所述第二开关电路的输出端与VCO矩阵单元的输入端耦接，其两个输入端分别与第一环路滤波器和第二环路滤波器的输出端耦接，用于VCO矩阵单元与第一环路滤波器、第二环路滤波器的切换控制；/n所述VCO矩阵单元输出端与定向耦合器的输入端耦接，所述定向耦合器的耦合端依次通过放大器、高通滤波器耦接到第一N分频器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种宽带本振电路，其特征在于，包括第一频率合成单元、第二频率合成单元、控制单元、定向耦合器、放大器、高通滤波器、第一开关电路和第二开关电路；
所述第一频率合成单元包括第一R分频器、第一N分频器、第一鉴相器、第一电荷泵和第一环路滤波器，所述第一R分频器、第一N分频器分别耦接到第一鉴相器的输入端，所述第一鉴相器、第一电荷泵和第一环路滤波器依次耦接；
所述第二频率合成单元包括第二R分频器、第二N分频器、第二鉴相器、第二电荷泵、第二环路滤波器和VCO矩阵单元，所述第二R分频器、第二N分频器分别耦接到第二鉴相器的输入端，所述第二鉴相器、第二电荷泵和第二环路滤波器依次耦接，所述VCO矩阵单元的输出端与第二N分频器的输入端耦接；
所述控制单元分别与第一频率合成单元、第二频率合成单元之间通过通信接口耦接，实现信息传输；
所述第一开关电路的输入端用于连接参考输入，其一个输出端与第一R分频器的输入端耦接，另一个输出端与第二R分频器的输入端耦接，用于参考输入与第一频率合成单元、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文军，吉翠钗，
申请(专利权)人：成都凌德科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51