专利汇可以提供一种射频锁相本振源专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种射频 锁 相 本振 源,包括一参考 信号 源,分别与第一 频率 综合器、第二 频率综合器 直接相连;第一频率综合器顺次与第一环路 滤波器 、第一压控 振荡器 、第一π型阻抗匹配网络Ⅰ、第一射频单刀单掷 开关 、第一π阻抗型匹配网络Ⅱ、射频单刀双掷开关相连;第二频率综合器顺次与第二 环路滤波器 、第二压控振荡器、第二π型阻抗匹配网络Ⅰ、第二射频单刀单掷开关、第二π阻抗型匹配网络Ⅱ、射频单刀双掷开关相连; 控制信号 同时控制所述的两个射频单刀单掷开关和射频单刀双掷开关,所述的两个射频单刀单掷开关的控制特性相反;本 发明 能够快速频率切换锁相本振源,稳定度强、低功耗。,下面是一种射频锁相本振源专利的具体信息内容。
1、一种射频锁相本振源,包括一参考信号源(201),分别与第一频率
综合器(202)、第二频率综合器(202′)直接相连;所述的第一
频率综合器(202)顺次与第一环路滤波器(203)、第一压控振荡
器(204)、第一π型阻抗匹配网络I(205)、第一射频单刀单掷开
关(206)、第一π阻抗型匹配网络II(207)、射频单刀双掷开关(208)
相连;所述的第二频率综合器(202′)顺次与第二环路滤波器(203
′)、第二压控振荡器(204′)、第二π型阻抗匹配网络I(205′)、
第二射频单刀单掷开关(206′)、第二π阻抗型匹配网络II(207
′)、射频单刀双掷开关(208)相连;控制信号PLLSELECT同时控
制第一射频单刀单掷开关(206)、第二射频单刀单掷开关(206′)、
射频单刀双掷开关(208),第一射频单刀单掷开关(206)和第二
射频单刀单掷开关(206′)的控制特性相反。
2、根据权利要求1所述的一种射频锁相本振源,其特征在于:所述的
第一射频单刀单掷开关(206)和第二射频单刀单掷开关(206′)
可以分别用两个射频单刀单掷开关来代替,以提高系统的隔离度。
现有个人手持系统(以下称PHS)中,特别是采用TDD工作 方式,基站工作时需要在相邻时隙间进行频率快速切换,要求射频 本振源部分能在保护时间(一般几十微秒)内实现频率跳变,同时 具有高频率稳定度和低相位噪声。
一般射频本振源部分采用单个锁相环路(以下称PLL)来实现, 包括顺次相连的一个参考信号源,作鉴相用的参考频率;一频率综 合器,包括鉴相器、参考分频器、固定分频器和可变分频器,经过 分频和鉴相后,提供相位误差信号;一环路滤波器,将相位误差信 号转变成电压误差信号;一压控振荡器,频率可随外加控制电压变 化而变化,由频率综合器、环路滤波器和压控振荡器构成反馈回路。
图1是一般射频本振源的结构框图,频率综合器102集鉴相器、 参考分频器、固定分频器和可变分频器于一体,参考信号源101提 供的参考频率信号,经频率综合器102内参考分频器产生比相频率, 压控振荡器104输出的反馈信号经频率综合器102内固定分频器和 可变分频器产生同一比相频率,再经频率综合器102内鉴相器产生 一个相位误差信号加到环路滤波器103,由环路滤波器103产生误 差电压信号牵引压控振荡器104,输出锁定相位信号FOUT, PLLCONTROL是频率综合器的片选信号,可以设定为1(高电平) 有效,DATA是控制频率综合器102内可变分频器的信号,可改变 输出信号频率。
上述PLL一般采用增加环路滤波器103带宽以缩短锁定时间, 而环路带宽增加使压控振荡器104噪声增加,导致环路相位噪声特 性变坏,因此整个系统性能下降;如果跳频间隔变大,锁定时间越 长,在这种情况下,如果仍旧以增加环路滤波器103带宽缩短锁定 时间,环路相位噪声特性会更坏,因此实现起来难度更大。另外单 个PLL在如此短时间内实现频率跳变,其频率稳定度一般都很难达 到PHS系统标准:±3ppm内。
本发明目的在于提供一种低功耗的适用于TDD工作方式微蜂窝 移动通信系统的快速频率切换锁相本振源,同时保证PHS系统标准 的频率稳定度:小于±3ppm。
为实现本发明的目的,采用以下技术方案:
本发明的锁相本振源包括:一参考信号源,与两个频率综合器 直接相连,为其提供作鉴相用的参考频率;所述的两个频率综合器, 用作分频器和鉴相器,并提供相位误差信号,分别与两个环路滤波 器相连;所述的两个环路滤波器,用于将相位误差信号转变成电压 误差信号,并分别与两个压控振荡器相连;所述的两个压控振荡器, 输出频率可随外加控制电压变化而变化;这些器件分别构成两个 PLL,且两个PLL共用一个参考信号源;两个π型阻抗匹配网络I, 用于电路中阻抗匹配,减小信号反射,分别与两个PLL中的压控振 荡器连接;两个控制特性相反的射频单刀单掷开关,同时受PLLSELECT 信号控制,并分别用作接通或关断相应的PLL输出信号;两个π型 阻抗匹配网络II,用于电路中阻抗匹配,减小信号反射,分别与控 制特性相反的两个射频单刀单掷开关连接;一个射频单刀双掷开关, 与两个π型阻抗匹配网络II相连,受PLLSELECT信号控制从两路PLL 输出信号中选取一路信号。
本发明的锁相本振源采用两个PLL交替锁定所需频率,并通过 射频开关实现快速频率切换,这样就可以选用适当环路滤波器带宽, 保证好的相位噪声特性;同时具有高稳定性和低功耗。
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面结合附图 和实施例进一步说明。
图1是一般射频本振源结构框图。
图2表示本发明的射频锁相本振源结构框图。
图3为应用本发明的TDD工作方式的移动通信系统控制两个 PLL切换的时序图。
图1在对现有技术发描述中已做了说明,不再详述。
下面结合图2,对本发明的锁相本振源进行详细说明。
图2中参考标号对应所表示器件如下:
201表示参考信号源;
202表示第一频率综合器;202′表示第二频率综合器;
203表示第一环路滤波器;203′表示第二环路滤波器;
204表示第一压控振荡器;204′表示第二压控振荡器;
205表示第一π型阻抗匹配网络I;205′表示第二π型阻抗匹 配网络I;
206表示第一射频单刀单掷开关;206′表示第二射频单刀单掷 开关;
207表示第一π阻抗型匹配网络II;207′表示第二π阻抗型匹 配网络II;
208表示射频单刀双掷开关;
其中两个锁相环PLL1和PLL2部分实现方式参见上述图1说明。 用设置频率的程序通过控制信号线PLLCONTROL1、DATA1和 PLLCONTROL2、DATA2将PLL1和PLL2输出频率分别设置为F1和F2。 假定外设程序将射频开关控制信号PLLSELECT设置为1(高电平) 时,与PLL1连接的第一射频单刀单掷开关206接通,射频单刀双掷 开关208同时选通PLL1输出信号,最后本振源部分输出信号频率 FOUT=F1,此时与PLL2连接的第二射频单刀单掷开关206′关断, 其关断的实现方式可以通过选择与第一射频单刀单掷开关206相反 控制特性的射频单刀单掷开关来实现,也可以通过在控制信号 PLLSELECT和第二射频单刀单掷开关206′之间加一个反相器来实现 在第一射频单刀单掷开关206开通的同时,第二射频单刀单掷开关 206′是关断的,此时两个射频单刀单掷开关的控制特性是相同的; 反之,当PLLSELECT为0时,与PLL2连接的第二射频单刀单掷开关 206′接通,射频单刀双掷开关208同时选通PLL2输出信号,最后 本振源部分输出信号频率FOUT=F2,此时与PLL1连接的第一射频单 刀单掷开关206关断。
第一π型阻抗匹配网络I 205是用作第一压控振荡器204和第 一射频单刀单掷开关206之间匹配,以减小因第一射频单刀单掷开 关206工作时,引起输出信号反射而导致第一压控振荡器204输出 信号产生频率抖动,因为射频开关都有一定的输入驻波,射频单刀 单掷开关的数目可根据系统要求的隔离度来确定;第一π型匹配网 络II207是用作和射频单刀双掷开关208之间匹配,以减小因射频 单刀双掷开关208工作而引起信号反射。同理:第二π型阻抗匹配 网络I 205′是用作第二压控振荡器204′和第二射频单刀单掷开关 206′之间匹配,以减小因第二射频单刀单掷开关206′工作时,引 起输出信号反射而导致第二压控振荡器204′输出信号产生频率抖 动,为提高系统要求的隔离度,可以增加射频单刀单掷开关的数目; 第二π型匹配网络II207′是用作和射频单刀双掷开关208之间匹 配。本发明采用的π型阻抗匹配网络能够减小由于射频开关工作而 引起频率抖动,而且结构简单、降低系统功耗。
图3为应用本发明的TDD工作方式的移动通信系统控制两个 PLL切换的时序图。
当本振源在某一时隙T1输出信号频率F1,相邻下一时隙T2输 出频率为F2,T1和T2时隙间保护时间很短(小于30μs)。可按下 述步骤操作本发明锁相本振源:
由外设程序控制PLL1在T1时隙之前锁定信号频率F1(频率波 动范围:小于1kHz),当PLLSELECT信号在T1时隙为1(高电平), 通过射频开关切换,输出频率为F1的信号,在T2时隙之前,控制 PLL2锁定信号频率F2(频率波动范围小于1kHz),当PLLSELECT信 号在T2时隙为0(低电平),通过射频开关切换,输出频率为F2的 信号,下一个时隙T3重复时隙T1操作,再下一个时隙T4重复时隙 T2操作,这样本振源便实现频率快速切换,两个频率切换占用时间 小于5μs,同时切换频率间隔较宽,相对带宽可达3%~5%。本发 明的锁相本振源设计结构简单、频率切换时间快、低相位噪声而且 低功耗,不仅能够适用于微蜂窝移动通信系统,而且也适合频率需 快速切换的无线局域网。
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