双锁相环频率合成器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双锁相环频率合成器，包括锁相环（ＰＬＬ１）、锁相环（ＰＬＬ２），放大器（ＡＭＰ），参考源（Ｆｒ）及参考源选择开关（Ｋ１），参考源（Ｆｒ）输出通过选择开关（Ｋ１）与锁相环（ＰＬＬ１）和锁相环（ＰＬＬ２）连接，锁相环（ＰＬＬ１）输出连接放大器（ＡＭＰ）。与单ＰＬＬ频率合成器比较，在环路“阶数”相同的情况下，采用相同参考信号源、相同的ＰＤ及ＶＣＯ，双锁相环频率合成器输出信号的相位噪声降低５～１０ｄＢｃ。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线通讯系统结构中的一种频率合成器，特别是涉及一种双锁相环频 率合成器。
技术介绍
本地振荡器是广播电视发射设备中的关键部件之一，早期设备中本地振荡器多采用 "晶体倍频"方式，随着半导体技术的发展，集成锁相环(PLL)技术在此领域得以广泛 应用。目前，简单锁相环(PLL)频率合成器系统中，VCO输出频率Fo二N. Fr;其中N为系 统分频比。相位噪声是频率合成器重要技术指标之一， 一个理想正弦(或余弦)信号可以用下面 数学公式来表示/(/) = J COS(", + 0)这个信号的频谱可以用一条直线来表示，但这种理想信号是不存在的，实际的正弦(或余弦)信号可以用下面公式来表示/(/) = 41+ S(,)]COS，其中小(t)包括直流分量(()。及噪声分量())n(t)，艮卩-W = A+AW，这样一来，实际信号的频谱是由一条直线及上下噪声带组成，见图2采用PLL技术的频率合成器，系统相位噪声与下面因素有关参考源相位噪声(Nr)、 VC0相位噪声(Nv)，环路分频比N、系统响应引起的噪声(Ns);各部件噪声越大，系统 输出噪声越大，分频比N越大，系统输出噪声越大。根据上面分析，我们可以采取多种方法来减小系统的相位噪声，例如选择低相位噪 声晶体做参考源、设计或选择低相位噪声VC0、合理设计系统参数抑制系统噪声、减小环 路分频比N等方法。无论何种方法，都只能减少系统噪声而不能彻底消除。实际系统中，不可能无限提高参考晶体和VCO的相位噪声，这将极大增加系统成本； 另外采用图l所示系统，由于Fo已知，当选定Fr后，分频比N:Fo/Fr确定，因此只能通 过选择系统参数、提高系统"阶数"来抑制系统噪声，我们知道，系统"阶数"提高后，不但设计复杂，而且系统稳定性较差，这正是单PLL的缺点所在。
技术实现思路
本技术克服了现有技术中的不足，提供了一种双锁相环频率合成器，该合成器结 构简单、稳定性强，通过合理选择参考分频器R1、 R2值，有效减小环路分频比N，从而 达到了降低输出信号相位噪声的目的。为了解决上述问题，本技术采用以下技术方案双锁相环频率合成器，包括锁相环PLL1、锁相环PLL2，放大器AMP，参考源Fr及参 考源选择开关Kl，参考源Fr输出通过选择开关Kl与锁相环PLL1和锁相环PLL2连接， 锁相环PLL1输出连接放大器AMP。锁相环PLL1由鉴相器PD1、环路滤波器LPF1、压控振荡器VC01依次连接组成环路； 锁相环PLL2由鉴相器PD2、环路滤波器LPF2、压控振荡器VC02依次连接组成环路；在两 个环路之间设有混频器MX1 ，混频器MX1混频信号取自锁相环PLL1与锁相环PLL2的差值， 送入鉴相器PD1中。与现有技术相比，本技术的有益效果是系统结构简单，通过合理调整参考分频 器R1、 R2，即可有效降低输出信号相位噪声，不必增加额外成本，从而提高了生产效益。附图说明图1为典型锁相环频率合成器方框原理图图2为正弦信号频谱图图3为双锁相环频率合成器方框原理图具体实施方式见图3，双锁相环频率合成器，包括锁相环PLL1、锁相环PLL2，放大器AMP，参考源 Fr及参考源选择开关Kl，参考源Fr包括内部参考源和外部参考源，通过选择开关Kl切 换选择，参考源Fr输出通过选择开关Kl与锁相环PLL1和锁相环PLL2连接，锁相环PLL1 输出连接放大器AMP。锁相环PLL1由鉴相器PD1、环路滤波器LPF1、压控振荡器VC01依次连接组成环路； 锁相环PLL2由鉴相器PD2、环路滤波器LPF2、压控振荡器VC02依次连接组成环路；在两 个环路之间设有混频器MX1,混频器MX1混频信号取自锁相环PLL1与锁相环PLL2的差值， 送入鉴相器PD1中。鉴相器PD1内部包含参考分频器R1和可编程环路分频器N1。鉴相器 PD2内部包含参考分频器R2和可编程环路分频器N2。该频率合成器的输出信号频率范围50MHz 1000MHz，频率步进可以选择，典型值 250KHz、 50KHz、 5KHz、 lKHz等，信号输出电平可以根据实际需要调整AMP增益。权利要求1、双锁相环频率合成器，其特征在于，包括锁相环(PLL1)、锁相环(PLL2)，放大器(AMP)，参考源(Fr)及参考源选择开关(K1)，参考源(Fr)输出通过选择开关(K1)与锁相环(PLL1)和锁相环(PLL2)连接，锁相环(PLL1)输出连接放大器(AMP)。2、 根据权利要求1所述的双锁相环频率合成器，其特征在于，锁相环(PLL1)由鉴 相器(PD1)、环路滤波器(LPF1)、压控振荡器(VC01)依次连接组成环路；锁相环(PLL2) 由鉴相器(PD2)、环路滤波器(LPF2)、压控振荡器(VC02)依次连接组成环路；在两个 环路之间设有混频器(MX1)，混频器(MX1)混频信号取自锁相环(PLL1)与锁相环(PLL2) 的差值，送入鉴相器(PD1)中。专利摘要本技术涉及一种双锁相环频率合成器，包括锁相环(PLL1)、锁相环(PLL2)，放大器(AMP)，参考源(Fr)及参考源选择开关(K1)，参考源(Fr)输出通过选择开关(K1)与锁相环(PLL1)和锁相环(PLL2)连接，锁相环(PLL1)输出连接放大器(AMP)。与单PLL频率合成器比较，在环路“阶数”相同的情况下，采用相同参考信号源、相同的PD及VCO，双锁相环频率合成器输出信号的相位噪声降低5～10dBc。文档编号H03L7/22GK201230306SQ200820013590公开日2009年4月29日 申请日期2008年6月20日 优先权日2008年6月20日专利技术者丛金涛, 关丽丽, 岩 孟, 尚玉洪, 李夜明, 田卫华 申请人:鞍山吉兆电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
双锁相环频率合成器，其特征在于，包括锁相环（ＰＬＬ１）、锁相环（ＰＬＬ２），放大器（ＡＭＰ），参考源（Ｆｒ）及参考源选择开关（Ｋ１），参考源（Ｆｒ）输出通过选择开关（Ｋ１）与锁相环（ＰＬＬ１）和锁相环（ＰＬＬ２）连接，锁相环（ＰＬＬ１）输出连接放大器（ＡＭＰ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：关丽丽，田卫华，尚玉洪，李夜明，孟岩，丛金涛，
申请(专利权)人：鞍山吉兆电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]