CN207427123U - 一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源，它包括参考晶振、参考晶振第二输出端与倍频链路输入端连接，倍频链路输出端与DDS输入端连接，DDS输出端与第二低通滤波器输入端连接，第二低通滤波器输出端与第一鉴相器参考输入端连接，第一鉴相器输出端与单刀双掷直流开关第一输入端连接，单刀双掷直流开关输出端与环路滤波器输入端连接，环路滤波器输出端与宽带VCO输入端连接，宽带VCO输出端与双定向耦合器输入端连接；解决了现有技术采用开关滤波组件滤波的方式得到频率源存在电路结构复杂及体积大等技术问题。

Description

一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源

技术领域

本实用新型属于微波频率综合技术领域，尤其涉及一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源。

背景技术

频率源作为现代电子***的核心设备，其输出信号的相位噪声极大的决定了***的性能，通过降低输出信号的相位噪声能有效提高接收机灵敏度，降低通信误码率等。现今宽带低相噪小型化频率源技术已成为频率源研究的重要发展方向，为了实现超宽带、小步进、低相噪频率源设计，现有技术一般采用开关滤波组件滤波的方式得到频率源；但是采用这样的方式频率合成方案较为复杂，存在电路结构复杂及体积大等缺陷。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源，以解决现有技术实现超宽带、小步进、低相噪频率源，采用开关滤波组件滤波的方式得到频率源；但是采用这样的方式频率合成方案较为复杂，存在电路结构复杂及体积大等技术问题。

本实用新型技术方案：

一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源，它包括参考晶振、主环电路和辅助环电路；参考晶振第二输出端与倍频链路输入端连接，倍频链路输出端与DDS输入端连接，DDS输出端与第二低通滤波器输入端连接，第二低通滤波器输出端与第一鉴相器参考输入端连接，第一鉴相器输出端与单刀双掷直流开关第一输入端连接，单刀双掷直流开关输出端与环路滤波器输入端连接，环路滤波器输出端与宽带VCO输入端连接，宽带VCO输出端与双定向耦合器输入端连接。

所述主环电路包括梳状谱谐波发生器，参考晶振第一输出端与梳状谱谐波发生器输入端连接，梳状谱谐波发生器输出端与衰减器输入端连接，衰减器输出端与宽带混频器射频输入端连接，双定向耦合器第一耦合输出端与宽带混频器本振输入端连接，宽带混频器中频信号输出端与第一低通滤波器输入端连接，第一低通滤波器输出端与第一放大器输入端连接，第一放大器输出端与第一鉴相器射频输入端连接。

辅助环电路包括第二鉴相器和第二放大器，参考晶振第三输出端与第二鉴相器参考输入端连接，双定向耦合器第二耦合输出端与第二放大器输入端连接；第二放大器输出端与分频器输入端连接，分频器输出端与第二鉴相器射频输入端连接，第二鉴相器信号输出端与单刀双掷直流开关第二输入端连接。

第一鉴相器型号为ADF4002。

第二鉴相器型号为HMC704。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用一个内插混频锁相环电路即实现了超宽带低相噪频率源结构，电路结构简单；其特点是：首先利用一个梳状谱谐波发生器的输出信号作为内插混频器的本振信号，从而扩展锁相环输出频率范围，并利用锁相环的环路滤波特性滤除其谐波或交调杂散信号；其次在锁相环电路中增加一个辅助环电路确保内插混频锁相环锁定频率正确。

本实用新型主环锁相环通过采用内插混频的方式实现一次倍频锁相环从而保证低相噪特性；主环参考信号由DDS提供从而实现频率源小步进输出；锁相环的环路滤波特性将梳状谱谐波发生器的谐波杂散信号与混频器的交调杂散信号滤除，实现频率源输出低杂散特性，其中谐波发生器用于扩展锁相环输出频率范围从而实现超宽带输出；通过辅助环预置VCO调谐电压，实现主环电路的精确锁定。

本实用新型将锁相环环路滤波特性、内插混频锁相环降噪特性、梳状谱谐波发生器扩频技术融于一体，并通过一个简单的辅助环实现锁相环精确锁定。相比于传统采用开关滤波组件滤波的方式则显得频率源电路结构十分简单，易于实现小型化电路设计；解决了现有技术实现超宽带、小步进、低相噪频率源，采用开关滤波组件滤波的方式得到频率源；但是采用这样的方式频率合成方案较为复杂，存在电路结构复杂及体积大等技术问题。

附图说明：

图1 为本实用新型电路原理结构示意图。

具体实施方式

一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源，它包括参考晶振1、主环电路和辅助环电路；参考晶振1输出三路参考信号，第一路参考信号输出端与倍频链路16信号输入端连接，倍频链路16信号输出端与直接数字频率合成器（DDS）17参考时钟输入端连接，直接数字频率合成器（DDS）17信号输出端与第二低通滤波器18信号输入端连接，第二低通滤波器18信号输出端与第一鉴相器7参考信号输入端连接，第一鉴相器7信号输出端与单刀双掷直流开关8第一信号输入端连接，单刀双掷直流开关8信号输出端与环路滤波器9信号输入端连接，环路滤波器9直流电压输出端与宽带压控振荡器（VCO）10调谐电压输入端连接，宽带VCO10微波信号输出端与双定向耦合器11微波信号输入端连接；双定向耦合器11微波信号输出端输出宽带频率信号。

所述主环电路包括梳状谱谐波发生器2，参考晶振1第二路参考信号输出端与梳状谱谐波发生器2信号输入端连接，梳状谱谐波发生器2信号输出端与衰减器3信号输入端连接，衰减器3信号输出端与宽带混频器4射频输入端连接，双定向耦合器11第一耦合输出端与宽带混频器4本振信号输入端连接，宽带混频器4中频信号输出端与第一低通滤波器5信号输入端连接，第一低通滤波器5信号输出端与第一放大器6信号输入端连接，第一放大器6信号输出端与第一鉴相器7射频输入端连接。

辅助环电路包括第二鉴相器15和第二放大器13，参考晶振1第三路参考信号输出端与第二鉴相器15参考输入端连接，双定向耦合器11第二耦合输出端与第二放大器13信号输入端连接；第二放大器13信号输出端与分频器14信号输入端连接，分频器14信号输出端与第二鉴相器15射频输入端连接，第二鉴相器15信号输出端与单刀双掷直流开关8第二输入端连接。

在本具体实施方式中，主要芯片型号选用如下：

第一鉴相器7型号为ADF4002，厂家ADI。

第二鉴相器15 型号为HMC704, 厂家ADI。

直接数字频率合成器（DDS）17型号AD9910，厂家ADI。

其他未注明型号的均可选用市场上成熟器件使用，具体的各个器件的辅助电路接线可参照各个器件的使用说明书进行；本具体实施方式说明的器件型号是为了便于本领域技术人员理解本方案，在实际实施过程中具体选型可根据具体电路指标而选用。

Claims (5)

1.一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源，它包括参考晶振(1)、主环电路和辅助环电路；其特征在于：参考晶振(1)第二输出端与倍频链路(16)输入端连接，倍频链路(16)输出端与DDS（17）输入端连接，DDS（17）输出端与第二低通滤波器(18)输入端连接，第二低通滤波器(18)输出端与第一鉴相器(7)参考输入端连接，第一鉴相器(7)输出端与单刀双掷直流开关(8)第一输入端连接，单刀双掷直流开关(8)输出端与环路滤波器(9)输入端连接，环路滤波器(9)输出端与宽带VCO(10)输入端连接，宽带VCO(10)输出端与双定向耦合器(11)输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源，其特征在于：所述主环电路包括梳状谱谐波发生器(2)，参考晶振(1)第一输出端与梳状谱谐波发生器(2)输入端连接，梳状谱谐波发生器(2)输出端与衰减器（3）输入端连接，衰减器（3）输出端与宽带混频器(4)射频输入端连接，双定向耦合器(11)第一耦合输出端与宽带混频器(4)本振输入端连接，宽带混频器(4)中频信号输出端与第一低通滤波器(5)输入端连接，第一低通滤波器(5)输出端与第一放大器（6）输入端连接，第一放大器（6）输出端与第一鉴相器(7)射频输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源，其特征在于：辅助环电路包括第二鉴相器(15)和第二放大器(13)，参考晶振(1)第三输出端与第二鉴相器(15)参考输入端连接，双定向耦合器(11)第二耦合输出端与第二放大器(13)输入端连接；第二放大器(13)输出端与分频器（14）输入端连接，分频器（14）输出端与第二鉴相器(15)射频输入端连接，第二鉴相器(15)信号输出端与单刀双掷直流开关(8)第二输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源，其特征在于：第一鉴相器(7)型号为ADF4002。

5.根据权利要求1所述的一种采用锁相环滤波原理的超宽带低相噪频率源，其特征在于：第二鉴相器(15) 型号为HMC704。