CN206023744U - X频段低相噪锁相介质振荡器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开X频段低相噪锁相介质振荡器，包括：参考源提供外部参考信号，且参考源的输出端被配置成连接于取样鉴相器的第一输入端；介质压控振荡器的输出端被配置成连接于功率耦合器的输入端，功率耦合器耦合介质压控振荡器的工作频率得到频率信号；取样鉴相器的第二输入端被配置成连接于率耦合器的输出端，以比较输入的外部参考信号和频率信号的相位，并输出与外部参考信号和频率信号相位差成正比的误差信号；环路滤波器的输入端被配置成连接于取样鉴相器输出端以实现误差信号的稳频，且环路滤波器的输出端被配置成连接于介质压控振荡器的输入端。本实用新型可以显著地改善振荡器的近端相位噪声，具有低相位噪声、高频谱纯度和高频率稳定度的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波混合集成电路，具体地，涉及X频段低相噪锁相介质振荡器。
背景技术
微波振荡源是微波通信，微波测量及雷达技术中的重要部件(通常作为本振源用)。由于其性能直接影响到***的性能和可靠性，因此，获得更高品质的微波振荡源是该领域研究的终极目标。在振荡源的各项主要性能指标中，相位噪声是衡量其品质好坏的最关键所在。由于无线电通信和雷达技术的提高，***性能有了更高、更严格的要求，也有了新的限制因素。这些新的、主要的限制因素之一就是相位噪声。因此良好的低相位噪声信号源对提高***性能具有重要的作用。
现代通信***的不断发展对频率源的频率稳定度、相位噪声、频率范围要求越来越高。在微波高稳定点频频率合成技术中，介质振荡器利用了介质谐振器的高Q值、高介电常数、低损耗的特点，能够在微波频段实现较低的相位噪声。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种X频段低相噪锁相介质振荡器，该X频段低相噪锁相介质振荡器可以显著地改善振荡器的近端相位噪声，是一种具有低相位噪声、高频谱纯度和高频率稳定度的特点微波介质振荡器。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种X频段低相噪锁相介质振荡器，该X频段低相噪锁相介质振荡器包括：介质压控振荡器、功率耦合器、取样鉴相器、环路滤波器和参考源；其中，所述参考源提供外部参考信号，且所述参考源的输出端被配置成连接于所述取样鉴相器的第一输入端；
所述介质压控振荡器的输出端被配置成连接于所述功率耦合器的输入端，所述功率耦合器耦合所述介质压控振荡器的工作频率得到频率信号；
所述取样鉴相器的第二输入端被配置成连接于所述率耦合器的输出端，以比较输入的所述外部参考信号和频率信号的相位，并输出与所述外部参考信号和频率信号相位差成正比的误差信号；
所述环路滤波器的输入端被配置成连接于所述取样鉴相器输出端以实现误差信号的稳频，且所述环路滤波器的输出端被配置成连接于所述介质压控振荡器的输入端。
优选地，该取样鉴相器包括：脉冲形成模块、取样器和保持电路模块；其中，
所述脉冲形成模块的输入端被配置成连接于所述参考源的输出端，所述脉冲形成模块将所述参考信号转换成多个尖脉冲信号；
所述取样器的输入端被配置成连接于所述脉冲形成模块的输出端，所述取样器利用所述尖脉冲信号对介质压控振荡器的输入取样得到电压；
所述保持电路模块的输入端被配置成连接于所述取样器的输出端，所述保持电路模块将取样得到电压保持到下一个脉冲的到来。
优选地，所述介质压控振荡器上设置有接地端、供电端、输入端和输出端。
优选地，所述介质压控振荡器包括：介质压控振荡器、耦合器和滤波器，所述介质压控振荡器的输入端被配置成连接于所述环路滤波器的输出端，所述介质压控振荡器、耦合器和滤波器依次连接，且所述滤波器的输出端连接于所述功率耦合器。
通过上述的实施方式，本实用新型的X频段低相噪锁相介质振荡器是一种微波取样锁相介质振荡器，它采用高频取样鉴相产生相位误差电压信号去控制介质压控振荡器，从而实现稳频的，正是由于是在微波频率上直接取样锁相，所以它不需要再次倍频或混频，另外，它还可以显著地改善振荡器的近端相位噪声，是一种具有低相位噪声、高频谱纯度和高频率稳定度的特点微波介质振荡器。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是说明本实用新型的一种X频段低相噪锁相介质振荡器结构连接框图；
图2是说明本实用新型的一种的X频段低相噪锁相介质振荡器的实施电路图；以及
图3是说明本实用新型的一种的X频段低相噪锁相介质振荡器的盒体外形结构示意图。
附图标记说明
1 介质压控振荡器 2 功率耦合器
3 环路滤波器 4 取样鉴相器
5 参考源 6 脉冲形成模块
7 取样器 8 保持电路模块
12 接地端 13 供电端
14 输入端 15 输出端
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
本实用新型提供一种X频段低相噪锁相介质振荡器，该X频段低相噪锁相介质振荡器包括：介质压控振荡器1、功率耦合器2、取样鉴相器4、环路滤波器3和参考源5；其中，所述参考源5提供外部参考信号，且所述参考源5的输出端被配置成连接于所述取样鉴相器4的第一输入端；
所述介质压控振荡器1的输出端15被配置成连接于所述功率耦合器2的输入端，所述功率耦合器2耦合所述介质压控振荡器1的工作频率得到频率信号；
所述取样鉴相器4的第二输入端被配置成连接于所述率耦合器的输出端，以比较输入的所述外部参考信号和频率信号的相位，并输出与所述外部参考信号和频率信号相位差成正比的误差信号；
所述环路滤波器3的输入端被配置成连接于所述取样鉴相器4输出端以实现误差信号的稳频，且所述环路滤波器3的输出端被配置成连接于所述介质压控振荡器1的输入端14。
通过上述的实施方式，本实用新型的X频段低相噪锁相介质振荡器是一种微波取样锁相介质振荡器，它采用高频取样鉴相产生相位误差电压信号去控制介质压控振荡器1，从而实现稳频的，正是由于是在微波频率上直接取样锁相，所以它不需要再次倍频或混频，另外，它还可以显著地改善振荡器的近端相位噪声，是一种具有低相位噪声、高频谱纯度和高频率稳定度的特点微波介质振荡器。
其中，参考源5提供的外部参考信号送入取样鉴相器4内，取样鉴相器4内的脉冲形成电路将参考信号转换成一系列尖脉冲信号(从领域上看，即相当于谐波发生器)，该脉冲信号产生在参考信号的整数倍上。介质压控振荡器1与功率耦合器2连接，介质压控振荡器1通过功率耦合器2输出所需的工作频率，介质压控振荡器1输出的频率经功率耦合器2耦合后直接连接到取样鉴相器4的另一输入端，取样鉴相器4比较两输入信号的相位，并且输出与两信号相位差成正比的误差信号，经环路滤波器3将误差电压加到介质压控振荡器1构成取样鉴相器4环路以实现稳频，介质压控振荡器1直接输出所需的微波工作频率。
以下结合附图1、2和3对本实用新型进行进一步的说明，在本实用新型中，为了提高本实用新型的适用范围，特别使用下述的具体实施方式来实现。
在本实用新型的一种具体实施方式中，该取样鉴相器4可以包括：脉冲形成模块6、取样器7和保持电路模块8；其中，
所述脉冲形成模块6的输入端被配置成连接于所述参考源5的输出端，所述脉冲形成模块6将所述参考信号转换成多个尖脉冲信号；
所述取样器7的输入端被配置成连接于所述脉冲形成模块6的输出端，所述取样器7利用所述尖脉冲信号对介质压控振荡器1的输入取样得到电压；
所述保持电路模块8的输入端被配置成连接于所述取样器7的输出端，所述保持电路模块8将取样得到电压保持到下一个脉冲的到来。
参考源5提供的外部参考信号送入取样鉴相器4内，脉冲形成模块6将参考信号转换成一系列尖脉冲信号，取样器7利用尖脉冲信号对介质压控振荡器1输入取样，保持电路模块8将取样得到电压保持到下一个脉冲的到来，此过程一直持续。当介质压控振荡器1频率为参考信号的整数倍，采样点发生在介质压控振荡器1的信号相同的电压点，输出一个稳定的直流电压，这是环路锁定的状态；当介质压控振荡器1频率不是参考信号的整数倍，采样点发生在介质压控振荡器1的信号不同的电压点，输出一个连续变化的阶梯状差拍误差电压，此电压牵引介质压控振荡器1输出向参考信号的整数倍频。
在该种实施方式中，如图3所示，所述介质压控振荡器1上设置有接地端12、供电端13、输入端14和输出端15。
在该种实施方式中，所述介质压控振荡器1可以包括：介质压控振荡器、耦合器和滤波器，所述介质压控振荡器的输入端14被配置成连接于所述环路滤波器3的输出端，所述介质压控振荡器、耦合器和滤波器依次连接，且所述滤波器的输出端连接于所述功率耦合器2。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (4)
1.一种X频段低相噪锁相介质振荡器，其特征在于，该X频段低相噪锁相介质振荡器包括：介质压控振荡器(1)、功率耦合器(2)、取样鉴相器(4)、环路滤波器(3)和参考源(5)；其中，所述参考源(5)提供外部参考信号，且所述参考源(5)的输出端被配置成连接于所述取样鉴相器(4)的第一输入端；
所述介质压控振荡器(1)的输出端(15)被配置成连接于所述功率耦合器(2)的输入端，所述功率耦合器(2)耦合所述介质压控振荡器(1)的工作频率得到频率信号；
所述取样鉴相器(4)的第二输入端被配置成连接于所述率耦合器的输出端，以比较输入的所述外部参考信号和频率信号的相位，并输出与所述外部参考信号和频率信号相位差成正比的误差信号；
所述环路滤波器(3)的输入端被配置成连接于所述取样鉴相器(4)输出端以实现误差信号的稳频，且所述环路滤波器(3)的输出端被配置成连接于所述介质压控振荡器(1)的输入端(14)。
2.根据权利要求1所述的X频段低相噪锁相介质振荡器，其特征在于，该取样鉴相器(4)包括：脉冲形成模块(6)、取样器(7)和保持电路模块(8)；其中，
所述脉冲形成模块(6)的输入端被配置成连接于所述参考源(5)的输出端，所述脉冲形成模块(6)将所述参考信号转换成多个尖脉冲信号；
所述取样器(7)的输入端被配置成连接于所述脉冲形成模块(6)的输出端，所述取样器(7)利用所述尖脉冲信号对介质压控振荡器(1)的输入取样得到电压；
所述保持电路模块(8)的输入端被配置成连接于所述取样器(7)的输出端，所述保持电路模块(8)将取样得到电压保持到下一个脉冲的到来。
3.根据权利要求1所述的X频段低相噪锁相介质振荡器，其特征在于，所述介质压控振荡器(1)上设置有接地端(12)、供电端(13)、输入端(14)和输出端(15)。
4.根据权利要求3所述的X频段低相噪锁相介质振荡器，其特征在于，所述介质压控振荡器(1)包括：介质压控振荡器、耦合器和滤波器，所述介质压控振荡器的输入端被配置成连接于所述环路滤波器(3)的输出端，所述介质压控振荡器、耦合器和滤波器依次连接，且所述滤波器的输出端连接于所述功率耦合器(2)。
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| CN109412586A (zh) * | 2017-08-17 | 2019-03-01 | 北京遥感设备研究所 | 一种Ka波段低相噪锁相介质振荡器 |
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