CN108270439A - 一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，包括参考源电路、小数分频锁相环电路及射频输出电路；所述参考源电路输出所述小数分频锁相环电路所需频率与功率的参考源信号；小数分频锁相环电路包括鉴相器、电荷泵、环路滤波器、开关压控振荡器、分频器及分频调制器；射频输出电路将所述小数分频锁相环电路输出的信号滤波后输出所需的射频信号。本发明所述的一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，将直接频率合成与锁相频率合成集成到同一电路中，完成了用简单的电路同时实现极低相位噪声和高速频率切换的功能；同时锁相环频率合成器包括数字频段粗调机构，能够有效减少VOC数字频段的调节时间。
Description
技术领域
本发明属于频率合成技术领域，尤其是涉及一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器。
背景技术
现有的频率合成技术主要有三种，分别是直接频率合成、锁相频率合成和直接频率合成(DDS)。直接频率合成方案复杂、合成频率步进较大，杂散电平较难控制，但其相位噪声极佳、频率切换时间极短。锁相频率合成器相位噪声一般，频率步进也不能做的太小，但其方案相对简单，杂散电平较易控制，频率切换时间受环路带宽影响较大。直接数字频率合成器可以产生很小的频率步进，相位噪声较好，其杂散电平在一定频率内可以接受，但合成频段较低，杂散电平存在一定的随机性，不易发现和消除，频率切换时间较长。可以看出，无论单独使用哪一种频率合成技术，对于小频率步进频率合成器来说，极低相位噪声和高速频率切换两项指标都很难兼容。目前存在同时使用直接频率合成、锁相频率合成及直接频率合成三种频率合成器的复合电路，但是结构相对较复杂，且小数分频锁相环合成器中VOC的数字频段调节时间较长。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，以提供一种结构简单的能够有效减少VOC数字频段调节时间的复合型频率合成电路。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，包括参考源电路、小数分频锁相环电路及射频输出电路；所述参考源电路输出所述小数分频锁相环电路所需频率与功率的参考源信号；
小数分频锁相环电路包括鉴相器、电荷泵、环路滤波器、开关压控振荡器、分频器及分频调制器，鉴相器、电荷泵、环路滤波器、开关压控振荡器及分频器依次连接形成环路；分频调制器与分频器连接，使分频器经分频调制器控制，对开关压控振荡器的输出作分频，从分频器输出的反馈频率被输入鉴相器；所述小数分频锁相环电路还包括数字频段粗调机构，数字频段粗调机构包括自校准控制模块、自校准触发模块及电压偏置模块；
射频输出电路将所述小数分频锁相环电路输出的信号滤波后输出所需的射频信号。
进一步的，所述参考源电路包括用于产生参考信号的晶振单元，晶振单元输出的参考信号经过第一低通滤波器后送入倍频器中，倍频器的输出端经第一带通滤波器连接低噪放大器，低噪放大器的输出端连接有第二带通滤波器，第二带通滤波器输出所述小数分频锁相环电路所需频率与功率的参考源信号。
进一步的，所述射频输出电路包括第二低通滤波器、第二电阻衰减器及程控分频器,第二低通滤波器将小数分频锁相环电路输出的信号滤波后经第二电阻衰减器调整信号的功率，第二电阻衰减器输出的信号作为程控分频器的本振信号，通过程控分频器输出所需的射频信号。
进一步的，所述自校准控制模块包括依次相连的比较窗口产生模块、计数模块、及比较和二分模块。
进一步的，所述所述电压偏置模块位于环路滤波器与开关压控振荡器之间。
进一步的，所述所述自校准控制模块的一端位于所述鉴相器与分频器之间，自校准控制模块的另一端连接所述开关压控振荡器。
进一步的，所述自校准触发模块一端连接所述自校准控制模块。
相对于现有技术，本发明所述的一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器具有以下优势：
本发明所述的一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，将直接频率合成与锁相频率合成集成到同一电路中，完成了用简单的电路同时实现极低相位噪声和高速频率切换的功能；同时锁相环频率合成器包括数字频段粗调机构，能够有效减少VOC数字频段的调节时间。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器的结构示意图；
附图标记说明：
11-晶振单元；12-第一低通滤波器；13-倍频器；14-第一带通滤波器；15-低噪放大器；16-第二带通滤波器；21-鉴相器；22-电荷泵；23-环路滤波器；24-开关压控振荡器；25-分频器；26-分频调制器；27-数字频段粗调机构；271-自校准控制模块；272-自校准触发模块；273-电压偏置模块；31-第二低通滤波器；32-第二电阻衰减器；33-程控分频器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，如图1所示，包括参考源电路、小数分频锁相环电路及射频输出电路；所述参考源电路输出所述小数分频锁相环电路所需频率与功率的参考源信号；
小数分频锁相环电路包括鉴相器21、电荷泵22、环路滤波器23、开关压控振荡器24、分频器25及分频调制器26，鉴相器21、电荷泵22、环路滤波器23、开关压控振荡器24及分频器25依次连接形成环路；分频调制器26与分频器25连接，使分频器25经分频调制器26控制，对开关压控振荡器24的输出作分频，从分频器25输出的反馈频率被输入鉴相器21；所述小数分频锁相环电路还包括数字频段粗调机构27，数字频段粗调机构27包括自校准控制模块271、自校准触发模块272及电压偏置模块273；
射频输出电路将所述小数分频锁相环电路输出的信号滤波后输出所需的射频信号。
参考源电路包括用于产生参考信号的晶振单元11，晶振单元11输出的参考信号经过第一低通滤波器12后送入倍频器13中，倍频器13的输出端经第一带通滤波器14连接低噪放大器15，低噪放大器15的输出端连接有第二带通滤波器16，第二带通滤波器16输出小数分频锁相环电路所需频率与功率的参考源信号。
射频输出电路包括第二低通滤波器31、第二电阻衰减器32及程控分频器33,第二低通滤波器31将小数分频锁相环电路输出的信号滤波后经第二电阻衰减器32调整信号的功率，第二电阻衰减器32输出的信号作为程控分频器33的本振信号，通过程控分频器33输出所需的射频信号。
自校准控制模块271包括依次相连的比较窗口产生模块、计数模块、及比较和二分模块。
电压偏置模块273位于环路滤波器23与开关压控振荡器24之间。
自校准控制模块271的一端位于鉴相器21与分频器25之间，自校准控制模块271的另一端连接开关压控振荡器24。
自校准触发模块272一端连接所述自校准控制模块251。
本实例的具体工作流程如下：
锁相环频率合成器包括数字频段粗调机构27和模拟锁相环细调机构，模拟锁相环细调机构包括鉴相器21、电荷泵22、环路滤波器23、开关压控振荡器24、分频器25、分频调制器26和参考频率产生电路，其中分频调制器26控制分频器25，对开关压控振荡器24的输出作分频，从分频器25输出的反馈频率被输入鉴相器21，先通过数字频段粗调机构27对锁相环合成器中的开关压控振荡器24的工作频段进行粗调，而模拟锁相环细调机构在整个细调期间内不工作；然后，使用粗调过程所确定的最终频率启动模拟锁相环细调机构对压控振荡器进行细调，直到频率锁相成功；其中，数字频段粗调机构27包括自校准控制模块271，自校准过程如下：将参考频率输入比较窗口产生模块，将反馈频率输入计数模块，比较窗口产生模块读入初始比较精度进而产生比较窗口，计数模块计算比较窗口中出现的反馈脉冲的个数，比较与二分查找模块比较计数模块的计数结果和比较窗口产生模块输入的持续时间参数，利用二分查找法查找合适的控制字，逐步减半调整步长并且比较窗口逐步加大一倍，以及向开关压控震荡器24输出频段控制数字信号。
自校准触发模块272的功能是通过模拟方式连续或间隔的检测开关压控振荡器24的控制电压。或者是通过数字方式比较参考频率和反馈频率，从而判断是否需要触发自校准，以及在需要触发自校准的情况下产生触发信号给自校准控制模块271。
参考源电路输出小数分频锁相环电路所需频率与功率的参考源信号，小数分频锁相环电路接收参考源信号后，经开关压控振荡器24向射频输出电路输出信号，第二低通滤波器31将小数分频锁相环电路输出的信号滤波后经第二电阻衰减器32调整信号频率，第二电阻衰减器32输出的信号作为程控分频器33的本振信号，通过程控分频器33输出所需的射频信号；
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，其特征在于：包括参考源电路、小数分频锁相环电路及射频输出电路；所述参考源电路输出所述小数分频锁相环电路所需频率与功率的参考源信号；
所述小数分频锁相环电路包括鉴相器(21)、电荷泵(22)、环路滤波器(23)、开关压控振荡器(24)、分频器(25)及分频调制器(26)，所述鉴相器(21)、电荷泵(22)、环路滤波器(23)、开关压控振荡器(24)及分频器(25)依次连接形成环路；所述分频调制器(26)与所述分频器(25)连接，使所述分频器(25)经所述分频调制器(26)控制，对所述开关压控振荡器(24)的输出作分频，从所述分频器(25)输出的反馈频率被输入所述鉴相器(21)；所述小数分频锁相环电路还包括数字频段粗调机构(27)，所述数字频段粗调机构(27)包括自校准控制模块(271)、自校准触发模块(272)及电压偏置模块(273)；
所述射频输出电路将所述小数分频锁相环电路输出的信号滤波后输出所需的射频信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，其特征在于：所述参考源电路包括用于产生参考信号的晶振单元(11)，所述晶振单元(11)输出的参考信号经过第一低通滤波器(12)后送入倍频器(13)中，所述倍频器(13)的输出端经第一带通滤波器(14)连接低噪放大器(15)，所述低噪放大器(15)的输出端连接有第二带通滤波器(16)，所述第二带通滤波器(16)输出所述小数分频锁相环电路所需频率与功率的参考源信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，其特征在于：所述射频输出电路包括第二低通滤波器(31)、第二电阻衰减器(32)及程控分频器(33),所述第二低通滤波器(31)将所述小数分频锁相环电路输出的信号滤波后经第二电阻衰减器(32)调整信号的功率，第二电阻衰减器(32)输出的信号作为所述程控分频器(33)的本振信号，通过所述程控分频器(33)输出所需的射频信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，其特征在于：所述自校准控制模块(271)包括依次相连的比较窗口产生模块、计数模块、及比较和二分模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，其特征在于：所述电压偏置模块(273)位于所述环路滤波器(23)与所述开关压控振荡器(24)之间。
6.根据权利要求1所述的一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，其特征在于：所述自校准控制模块(271)的一端位于所述鉴相器(21)与所述分频器(25)之间，所述自校准控制模块(271)的另一端连接所述开关压控振荡器(24)。
7.根据权利要求1所述的一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，其特征在于：所述自校准触发模块(272)一端连接所述自校准控制模块(251)。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN109510622A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-22 | 成都前锋电子仪器有限责任公司 | 一种用于射频合成源的参考电路*** |
| CN110471038A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-19 | 上海英恒电子有限公司 | 一种毫米波雷达的波形产生方法及装置 |
| WO2023169609A3 (zh) * | 2022-11-04 | 2023-11-30 | 加特兰微电子科技(上海)有限公司 | 锁相环、射频信号发射器、雷达传感器及电子设备 |
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2016
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| CN110471038A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-19 | 上海英恒电子有限公司 | 一种毫米波雷达的波形产生方法及装置 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |