CN217037164U - 一种超低相噪本振源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超低相噪本振源，包括晶振，所述晶振输出的信号通过第一功分器分为至少A、B两路，其中，A路与第一倍频单元的输入端连接；B路与第二倍频单元的输入端连接；第二混频器的输出端依次通过第三开关滤波组件、输出倍频单元输出本振信号。本申请采用最新高速DDS技术实现小于1Hz的超小步进和窄带的低杂散性能，通过产生小步进、低相噪、低杂散的跳频低本振信号。

Description

一种超低相噪本振源

技术领域

本实用新型涉及频率合成及数字锁相合成技术领域，具体涉及一种超低相噪本振源。

背景技术

随着无线电技术的发展，特别是在现代复杂电磁环境中，要提高接收机的信号截获能力和动态范围，需对频率合成器进行捷变频和低相噪设计。

现有技术中使用的频率合成器主要由分频器、数字鉴相器、环路滤波器和压控振荡器等组成，因分频器、有源数字鉴相器等器件噪底较高，由于其高昂的成本、锁相频率带宽窄、体积大、频率步进大的特点，所以大批量生产受到限制，同时再很多应用中捷变、宽带、低相噪不能兼得。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超低相噪本振源，所述晶振输出的一路信号作为DDS的参考时钟信号输入；另一路信号作为混频器的本振信号输入，与DDS电路的输出信号混频后，经倍频滤波电路输出。用以解决现有捷变、宽带、低相噪不能兼得的问题。

一种超低相噪本振源，包括晶振，所述晶振输出的信号通过第一功分器分为至少A、B两路，其中，

A路与第一倍频单元的输入端连接，所述第一倍频单元的输出端与第一混频器的射频端连接，第一混频器的输出端通过第二开关滤波组件与第二混频器的本振端连接；

B路与第二倍频单元的输入端连接，第二倍频单元的输出信号通过第二功分器分为至少一个LO路，所述第二功分器的LO路与第三倍频单元连接，所述第三倍频单元的输出信号通过第三功分器分为D、E两路，所述第三功分器的D路与第一混频器的本振端连接，所述第三功分器的E路通过DDS与第二混频器的射频端连接；

所述第二混频器的输出端依次通过第三开关滤波组件、输出倍频单元输出本振信号。

进一步地，所述第一倍频单元包括第一放大器、梳状谱发生器与第一开关滤波组件，所述第一功分器的A路通过依次连接第一放大器、梳状谱发生器与第一开关滤波组件连接至第一混频器的射频端。

进一步地，所述第二倍频单元包括第二放大器、第二倍频器与第二滤波器，所述第一功分器的B路通过依次连接的第二放大器、第二倍频器与第二滤波器连接第二功分器。

进一步地，所述第一功分器为一分三功分器，所述晶振输出的信号通过第一功分器分为A、B、C三路，所述第一功分器的C路通过依次连接的C1放大器、C1滤波器输出参考时钟信号REF_1。

进一步地，所述第二功分器为一分六功分器，所述第二倍频单元的输出信号通过第二功分器分为六路，所述第二功分器的其中五路分别用于经放大与滤波后输出参考时钟信号REF_2、REF_3、REF_4、REF_5、REF_6。

进一步地，所述第三倍频单元包括第三放大器、第三倍频器与第三滤波器，所述第二功分器的LO路通过依次连接的第三放大器、第三倍频器与第三滤波器连接第三功分器。

进一步地，所述输出倍频单元包括输出放大器、输出倍频器与输出滤波器，所述第三开关滤波组件的输出信号通过依次连接的输出放大器、输出倍频器与输出滤波器输出本振信号。

本实用新型具有的有益效果：

本实用新型直接数字频率合成本身具备低相噪，捷变频，细步进等特点。采用直接数字频率合成做参考，能使整个环路具有低相噪，捷变频，细步进等特点。

本申请中，输出的REF_1信号输出相噪≤-162dBc/Hz@1kHz；或≤-165dBc/Hz@6kHz，输出的REF_2～REF_6信号输出相噪≤-138dBc/Hz@1kHz；或≤-143dBc/Hz@6kHz，输出的本振信号输出相噪≤-120dBc/Hz@1kHz；或≤-123dBc/Hz@6kHz。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的结构示意图；

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

一种超低相噪本振源，包括晶振，所述晶振输出的信号通过第一功分器分为至少A、B两路，其中，

A路与第一倍频单元的输入端连接，所述第一倍频单元的输出端与第一混频器的射频端连接，第一混频器的输出端通过第二开关滤波组件与第二混频器的本振端连接；

B路与第二倍频单元的输入端连接，第二倍频单元的输出信号通过第二功分器分为至少一个LO路，所述第二功分器的LO路与第三倍频单元连接，所述第三倍频单元的输出信号通过第三功分器分为D、E两路，所述第三功分器的D路与第一混频器的本振端连接，所述第三功分器的E路通过DDS与第二混频器的射频端连接；

所述第二混频器的输出端依次通过第三开关滤波组件、输出倍频单元输出本振信号。

晶体振荡器产生的参考信号通过第一功分器功分为A，B两路，A路提供给第一倍频单元用于低噪声梳状谱倍频并输出第一中频信号提供给第一混频器、另一路提供给第二倍频单元进行倍频滤波，第二倍频单元的输出信号通过第二功分器功分为两路，一路提供给放大滤波电路并输出参考信号REF2-6、另一路提供给第三倍频单元进行倍频滤波。第一倍频单元在A路参考激励的作用下产生谐波信号，谐波信号通过第一开关滤波器组件产生中频信号U并连接到第一混频器。第三倍频单元对经过第二倍频单元倍频滤波后的输出信号再次进行倍频滤波产生的输出信号Q，第三倍频单元产生的输出信号Q通过第三功分器功分为两路，一路作为第三参考激励信号提供给DDS、另一路作为本振信号I连接到第一混频器。

DDS在参考激励信号的作用下产生中频信号W并连接到第二混频器的射频端，经第一混频器将中频信号U与本振信号I混频后的信号经过第二开关滤波器组件输出本振参考信号R并连接到第二混频器的本振端，第二混频器对中频信号W和本振参考信号R进行混频。经第二混频器混频后的信号经过第三开关滤波器组件输入到第四倍频单元的输入端，第四倍频单元的输出符合标准的本振信号。

实施例2

在实施例1的基础上，所述第一倍频单元包括第一放大器、梳状谱发生器与第一开关滤波组件，所述第一功分器的A路通过依次连接第一放大器、梳状谱发生器与第一开关滤波组件连接至第一混频器的射频端。

具体的，所述第二倍频单元包括第二放大器、第二倍频器与第二滤波器，所述第一功分器的B路通过依次连接的第二放大器、第二倍频器与第二滤波器连接第二功分器。

具体的，所述第一功分器为一分三功分器，所述晶振输出的信号通过第一功分器分为A、B、C三路，所述第一功分器的C路通过依次连接的C1放大器、C1滤波器输出参考时钟信号REF_1。

具体的，所述第二功分器为一分六功分器，所述第二倍频单元的输出信号通过第二功分器分为六路，所述第二功分器的其中五路分别用于经放大与滤波后输出参考时钟信号REF_2、REF_3、REF_4、REF_5、REF_6。

具体的，所述第三倍频单元包括第三放大器、第三倍频器与第三滤波器，所述第二功分器的LO路通过依次连接的第三放大器、第三倍频器与第三滤波器连接第三功分器。

具体的，所述输出倍频单元包括输出放大器、输出倍频器与输出滤波器，所述第三开关滤波组件的输出信号通过依次连接的输出放大器、输出倍频器与输出滤波器输出本振信号。

本申请采用最新高速DDS技术实现的超小步进和窄带的低杂散性能，通过产生小步进、低相噪、低杂散的跳频低本振信号，运用低噪声梳状谱倍频技术产生低相噪的高本振信号，运用开关滤波技术有效降低宽带杂散，运用数控分频技术补齐低频段信号的产生，最终实现超宽带频率覆盖，因此本申请的频率源可以实现超宽带、低相噪、低杂散、小步进、小尺寸和低成本，非常适合作为一个通用化模块应用到任意一个对性能要求较高的***中。同时，本申请还对该频率源中所涉及到的频率合成方案进行了精心设计使整个频率源的性能和指标达到最优效果。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种超低相噪本振源，包括晶振，其特征在于：所述晶振输出的信号通过第一功分器分为至少A、B两路，其中，

A路与第一倍频单元的输入端连接，所述第一倍频单元的输出端与第一混频器的射频端连接，第一混频器的输出端通过第二开关滤波组件与第二混频器的本振端连接；

B路与第二倍频单元的输入端连接，第二倍频单元的输出信号通过第二功分器分为至少一个LO路，所述第二功分器的LO路与第三倍频单元连接，所述第三倍频单元的输出信号通过第三功分器分为D、E两路，所述第三功分器的D路与第一混频器的本振端连接，所述第三功分器的E路通过DDS与第二混频器的射频端连接；

所述第二混频器的输出端依次通过第三开关滤波组件、输出倍频单元输出本振信号。

2.根据权利要求1所述的一种超低相噪本振源，其特征在于，所述第一倍频单元包括第一放大器、梳状谱发生器与第一开关滤波组件，所述第一功分器的A路通过依次连接第一放大器、梳状谱发生器与第一开关滤波组件连接至第一混频器的射频端。

3.根据权利要求1所述的一种超低相噪本振源，其特征在于，所述第二倍频单元包括第二放大器、第二倍频器与第二滤波器，所述第一功分器的B路通过依次连接的第二放大器、第二倍频器与第二滤波器连接第二功分器。

4.根据权利要求1所述的一种超低相噪本振源，其特征在于，所述第一功分器为一分三功分器，所述晶振输出的信号通过第一功分器分为A、B、C三路，所述第一功分器的C路通过依次连接的C1放大器、C1滤波器输出参考时钟信号REF_1。

5.根据权利要求1所述的一种超低相噪本振源，其特征在于，所述第二功分器为一分六功分器，所述第二倍频单元的输出信号通过第二功分器分为六路，所述第二功分器的其中五路分别用于经放大与滤波后输出参考时钟信号REF_2、REF_3、REF_4、REF_5、REF_6。

6.根据权利要求1所述的一种超低相噪本振源，其特征在于，所述第三倍频单元包括第三放大器、第三倍频器与第三滤波器，所述第二功分器的LO路通过依次连接的第三放大器、第三倍频器与第三滤波器连接第三功分器。

7.根据权利要求1所述的一种超低相噪本振源，其特征在于，所述输出倍频单元包括输出放大器、输出倍频器与输出滤波器，所述第三开关滤波组件的输出信号通过依次连接的输出放大器、输出倍频器与输出滤波器输出本振信号。

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