一种小型化低功耗混频锁相电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种小型化低功耗混频锁相电路，它包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器和倍频混频电路；输入信号输入到所述鉴相器和倍频混频电路的输入端，所述鉴相器的输出端与所述环路滤波器的输入端连接，所述环路滤波器的输出端与压控振荡器的输入端连接，所述压控振荡器的输出端输出信号，并与所述倍频混频电路的输入端连接，所述倍频混频电路的输出端与所述鉴相器的输入端连接。本实用新型专利技术结合取样锁相与数字锁相环的方式，而且并非简单将两种电路结合而是深度融合两种电路并简化设计，既综合了取样锁相和数字锁相环两种电路的优点，同时电路简洁，实现了小型化、低相噪、低功耗，有相当大的应用前景。有相当大的应用前景。有相当大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种小型化低功耗混频锁相电路


[0001]本技术涉及通信
，尤其涉及一种小型化低功耗混频锁相电路。

技术介绍

[0002]在电子高新技术的不断发展，射频及微波技术已经不仅仅用于军事，而更广泛应用于民用领域，如导航、通信、快速侦察、电视广播、信号传输等。随着应用的不断深入，由于信号在其中的基础性作用，信号发生技术的研究在电子测试中具有非常重要的地位。当前频率合成技术中，锁相环作为主流的频率源发生器，具有频率范围较高，相噪较低、杂散抑制好等优点。但随着航天事业的快速发展，微波整机系统对配套的频率合成电路模组提出了更高的要求。例如要求电路具有更高的集成度—小型化要求、最终频率输出具有更低的相位噪声—低相噪。
[0003]常用的低相噪微波频率源电路设计方式主要有以下几种：直接倍频、取样锁相介质振荡器(PDRO)及混频锁相的数字锁相环等。直接倍频可获得很低的近载频相位噪声，但功耗较大、电路中由于需要多级滤波，故体积大较难满足小型化要求；取样锁相介质振荡器(PDRO)则通过取样锁相的方式可获得具有很低的兼顾近载频和远端相位噪声的信号输出，但采用基于取样鉴相器的取样锁相电路，锁定输出的频率一般情况下必须是参考源的整数倍，可适用性较低；而混频锁相的数字锁相环则是通过结合直接倍频和数字锁相环，利用直接倍频的低相噪信号与锁相环输出频率变频减小锁相环环路分频比以降低相噪，该方案结合了直接倍频和数字锁相环的优点，可产生所需要的非整数倍低相噪频率输出，但它的缺点也很明显，就是体积和功耗都很大。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息只用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种小型化低功耗混频锁相电路，解决了现有普通混频锁相环存在的缺点。
[0006]本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种小型化低功耗混频锁相电路，它包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器和倍频混频电路；输入信号输入到所述鉴相器和倍频混频电路的输入端，所述鉴相器的输出端与所述环路滤波器的输入端连接，所述环路滤波器的输出端与压控振荡器的输入端连接，所述压控振荡器的输出端输出信号，并与所述倍频混频电路的输入端连接，所述倍频混频电路的输出端与所述鉴相器的输入端连接。
[0007]所述倍频混频电路包括放大器、巴伦和取样鉴相器；输入信号输入到放大器，放大器的输出端与巴伦的输入端连接，巴伦和压控振荡器的输出端与取样鉴相器的输入端连接，所述取样鉴相器的输出端与所述鉴相器的输入端连接。
[0008]所述取样鉴相器包括阶跃二极管SRD，在阶跃二极管SRD的两端分别连接有一电容C
L
，在两个电容C
L
之间连接有两个肖特基二极管D1和D2，在两个肖特基二极管D1和D2之间并
联有一个电容C
B
。
[0009]本技术具有以下优点：一种小型化低功耗混频锁相电路，结合取样锁相与数字锁相环的方式，而且并非简单将两种电路结合而是深度融合两种电路并简化设计，既综合了取样锁相和数字锁相环两种电路的优点，同时电路简洁，实现了小型化、低相噪、低功耗，有相当大的应用前景。
附图说明
[0010]图1为本技术的电路示意图；
[0011]图2为取样鉴相器的电路示意图。
具体实施方式
[0012]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下结合附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本技术做进一步的描述。
[0013]如图1所示，本技术具体涉及一种小型化低功耗混频锁相电路，它包括鉴相器(鉴相PD)、环路滤波器(环路LP)、压控振荡器(压控VCO)和倍频混频电路；输入信号输入到所述鉴相器和倍频混频电路的输入端，所述鉴相器的输出端与所述环路滤波器的输入端连接，所述环路滤波器的输出端与压控振荡器的输入端连接，所述压控振荡器的输出端输出信号，并与所述倍频混频电路的输入端连接，所述倍频混频电路的输出端与所述鉴相器的输入端连接。
[0014]进一步地，倍频混频电路包括放大器、巴伦和取样鉴相器；输入信号输入到放大器，放大器的输出端与巴伦的输入端连接，巴伦和压控振荡器的输出端与取样鉴相器的输入端连接，所述取样鉴相器的输出端与所述鉴相器的输入端连接。
[0015]如图2所示，取样鉴相器包括阶跃二极管SRD，在阶跃二极管SRD的两端分别连接有一电容C
L
，在两个电容C
L
之间连接有两个肖特基二极管D1和D2，在两个肖特基二极管D1和D2之间并联有一个电容C
B
。
[0016]将输入信号f
i
放大后加到阶跃二极管SRD上产生两路等幅反相的尖脉冲信号，再通过整形为的N次谐波倍频信号频谱输出，两个N次谐波信号与输入的射频f0信号利用两只肖特基二极管混频后放大合路输出下变频信号，通过变频减小数字锁相环分频比。
[0017]常见的数字锁相环中鉴相器是对两信号的相位进行比较，它的作用即是将振荡器(压控)的输出f0和输入f
i
相位信息进行提取，并将提取的信息转化为一个正比于相位的电压u
d
(t)，当然这个电压免不了会有一些高频成分和噪声，此时引入环路滤波器进行改良。压控振荡器作为一种大致线性的电压—频率器件，其输出频率受环路滤波器输出电压控制，逐渐向参考输入信号的频率靠拢，直至两者同频且相位误差达到压控振荡器在该频点
处所要求的电压而达到锁定状态。而混频锁相环即通过对压控振荡器输出频率与相干低相噪信号混频减小分频比来提高相噪。
[0018]而本技术通过利用取样鉴相器一个器件(不含取样鉴相需要的放大及巴伦匹配)即可构建谐波倍频电路即混频器电路，非常适合型化的要求，同时整个电路中增加了一个输出信号放大器以及混频后放大电路，增加的功耗极小，故整个电路有非常大的应用前景。
[0019]以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求的保护范围内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型化低功耗混频锁相电路，其特征在于：它包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器和倍频混频电路；输入信号输入到所述鉴相器和倍频混频电路的输入端，所述鉴相器的输出端与所述环路滤波器的输入端连接，所述环路滤波器的输出端与压控振荡器的输入端连接，所述压控振荡器的输出端输出信号，并与所述倍频混频电路的输入端连接，所述倍频混频电路的输出端与所述鉴相器的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种小型化低功耗混频锁相电路，其特征在于：所述倍频混频电路包括放大器、巴伦和取样鉴相器；输入信号输入到放...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜敏，龙杰，谭科，
申请(专利权)人：成都贡爵微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：