技术领域
[0001] 本
发明涉及一种等间隔多频点交叉互联功分频率合成装置，属于
信号频率合成领域。
背景技术
[0002] 随着现代通信卫星、特种通信装备对频率源需求的多样化，和装置长寿命可靠度要求的大幅提高，具有能够同时实现多频点同时多路输出，且满足长寿命高可靠度功能的频率合成装置越来越关键和重要，因此频率合成装置的合成架构优势变得十分明显。
[0003] 目前频率合成方法很多，但是同时具备上述两点要求的频率合成装置是个难点。
现有技术对这种需求采用的方法主要通过若干组单路单频点与若干组功分器组合或单路梳状谱发生与平行级联功分组合的方法，前者产生等间隔多频点是依靠若干的单路单频点简单相加组合而来，也没有冗余备份功能，缺点是单路单频点失效故障无法隔离，即1路单路失效故障，就让1个频点输出端口
输出信号失效，可靠度的降低而无法保障等间隔多频点同时各路输出功能。这种方法的若干单路中
锁相倍频
电路样式，要么是数字锁相倍频电路，缺乏取样锁相倍频电路低
相位噪声优点，要么是取样锁相倍频电路，缺乏数字锁相倍频电路恶劣在环境下锁定稳定优点，无法切换，难以满足后端使用设备工况多样化需求。
[0004] 后者可以由一个单路产生等间隔多频点同时输出，不过这种平行级联方式选取若干个一入二出零度二功分器平行直接级联方式，前级单路和功分组合1级到2级中任何一路一点故障失效，故障点之后的信号路径就完全故障失效，没有交叉冗余的路径让信号通过，无法对单路失效故障隔离。故障模式如下：单路梳状谱发生失效故障，产品功能剩余为0％；或者平行级联功分组合中1级功分单元失效故障，产品各路输出都故障无输出，产品功能剩余为0％；或者平行级联功分组合2级中任何一个功分单元失效故障，产品部分输出故障无输出，产品功能剩余为50％。和上述现有技术1同样的缺点，单路中的锁相倍频电路只能是单一一种电路样式，要么只能是数字锁相倍频电路，缺乏取样锁相倍频电路低
相位噪声优点，要么只能是取样锁相倍频电路，缺乏数字锁相倍频电路在恶劣环境下锁定稳定优点，要么只能是其它单一形式，也就是无法满足后端使用设备工况多样化的需求。
发明内容
[0005] 本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中缺乏交叉冗余功能带来装置单路单点失效故障无法隔离，进而造成功能丧失寿命可靠度降低的问题，以及无法满足后端使用设备工况多样化需求的问题，提出了一种等间隔多频点交叉互联功分频率合成装置。
[0006] 本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：
[0007] 一种等间隔多频点交叉互联功分频率合成装置，包括梳状谱发生链路、梳状谱发生备路、交叉互联功分链路、窄带滤波选频链路，其中：
[0008] 所述梳状谱发生链路接收外部参考
输入信号进行分频倍频及等间隔频率产生处理，并将处理后信号发送至交叉互联功分链路输入端；所述交叉互联功分链路至少有两个输入端；
[0009] 所述梳状谱发生备路作为梳状谱发生链路的备份，当梳状谱发生链路无法正常工作时，梳状谱发生备路接收外部参考输入信号进行分频倍频及等间隔频率产生处理，并将处理后信号发送至交叉互联功分链路输入端；
[0010] 交叉互联功分链路接收梳状谱发生链路及梳状谱发生备路发送的等间隔频率多频点输出信号，并通过内部多级交叉分布的功分器进行功分及信号交互传递，保证梳状谱发生链路、梳状谱发生备路及功分组合中任一功分器发生故障时输出信号能成功发送至窄带滤波选频链路；
[0011] 所述窄带滤波选频链路对交叉互联功分链路发送的信号进行输出选频后向外输出。
[0012] 所述交叉互联功分链路包括1级A型功分器、2级B型功分器、3级A型功分器、末级功分器，其中：
[0013] 所述1级A型功分器接收梳状谱发生链路、梳状谱发生备路发送的等间隔频率多频点输出信号进行信号
相位差变换及两路功分处理，并将处理后信号分别发送至任意两个2级B型功分器；
[0014] 所述2级B型功分器接收1级A型功分器发送的处理后信号进行两路功分处理并发送至任意两个3级A型功分器；
[0015] 所述3级A型功分器接收2级B型功分器发送的处理后信号再进行信号相位差变换及两路功分处理，并发送至任意两个末级功分器；
[0016] 所述末级功分器接收3级A型功分器发送的处理后信号进行两路功分处理并发送至窄带滤波选频链路。
[0017] 所述梳状谱发生链路包括
分频器、锁相
倍频器、梳状谱发生器、宽带
滤波器，其中：
[0018] 所述分频器接收外部输入信号并进行不同频率区段分频处理，将处理后信号发送至锁相倍频器；
[0019] 所述锁相倍频器接收分频器发送的分频后信号并进行锁相倍频处理，将所有频率区段信号进行频率放大后，再发送至梳状谱发生器；
[0020] 所述梳状谱发生器接收锁相倍频器发送的多频率区段信号并进行梳状谱多频点组频率放大，得到等间隔频率的多频点输出信号并发送至宽带滤波器；
[0021] 所述宽带滤波器接收梳状谱发生器发送的输出信号进行杂波、谐波抑制处理后发送至窄带滤波选频链路。
[0022] 所述梳状谱发生备路与梳状谱发生链路组成相同，梳状谱发生备路与1级A型功分器数量相同且均为N个，N为正整数，N≥2。
[0023] 所述1级A型功分器、3级A型功分器均为九十度二功分器；所述2级B型功分器为零度二功分器；所述末级功分器为零度二功分器。
[0024] 所述2级B型功分器数量不少于4个，所述3级A型功分器数量不少于4个，所述末级功分器不少于8个。
[0025] 所述分频器为ECL数字集成分频器。
[0026] 所述锁相倍频器为MSPD2018鉴相倍频器或PE3236鉴相倍频器。
[0027] 所述梳状谱发生器为HE292型梳状谱发生器。
[0028] 优选的，所述宽带滤波器为LC
带通滤波器
[0029] 本发明与现有技术相比的优点在于：
[0030] (1)本发明提出了一种等间隔多频点交叉互联功分频率合成装置，通过采用单主路双备路及多种功分器交叉互联组合形成的功分器架构，保障了功分组合故障可靠度，多级功分器的交叉互联架构完全避免了现有技术中平行级联功分组合的缺点，即使前级单路和功分组合1级到2级任何一路一点失效故障，通过切换主备路，仍能保证频率信号绕过故障点，顺利到达每一个输出端口，各路等间隔多频点输出的功能仍是100％，解决了现有技术单路单点失效故障造成的装置功能丧失的问题，同时可以根据需要扩展输出路数，实现失效故障完全隔离，提高了装置功能寿命和可靠度；
[0031] (2)本发明通过在主路选用分频器、取样锁相倍频电路、梳状谱发生器等元器件的链路，适用于后级设备对频率源相位噪声指标高要求的工况；同时备路选用分频器、取样锁相倍频电路、梳状谱发生器、宽带滤波器，适用于后端使用设备对频率源谐波杂波高要求的工况；且在不同备路中可选用不同分频器、数字锁相倍频电路、梳状谱发生器、宽带滤波器，适用于后端使用设备对频率源在恶劣环境下锁定稳定高要求的工况，通过主备路搭配和自由切换实现了不同的
信号处理形式，能够满足后端使用设备工况多样化的频率源需求。
附图说明
[0032] 图1为发明提供的链路连接架构图；
[0033] 图2为链路频率合成示意图；
具体实施方式
[0034] 一种等间隔多频点交叉互联功分频率合成装置，包括梳状谱发生链路、梳状谱发生备路、交叉互联功分链路、窄带滤波选频链路，梳状谱发生链路接收外部输入信号进行分频及等间隔频率多频点处理并将处理后信号发送至交叉互联功分链路所有输入端，作为主路输出，同时交叉互联功分链路所有输入端分别对应一路梳状谱发生备路，梳状谱发生备路的元器件功能与梳状谱发生链路相同，输出信号均为等间隔频率的多频点输出信号；交叉互联功分链路接收梳状谱发生链路、梳状谱发生备路共同发送的等间隔频率多频点输出信号，并通过多级分布的内部功分器进行功分及信号交互传递并发送至窄带滤波选频链路；窄带滤波选频链路对交叉互联功分链路链路发送的信号进行输出选频并向外输出。
[0035] 梳状谱发生链路包括分频器，取样锁相倍频器，梳状谱发生器，分频器输出端与锁相倍频器输入端相连，锁相倍频器输出端与梳状谱发生器输入端相连，梳状谱发生器输出端与1级第一A型功分器输入端相连，具体工作流程如下：
[0036] 根据输入频率为fREF的参考频率于分频器内进行除特定倍数A倍分频，将所得分频后频率为 的分频频率信号发送至取样锁相倍频器中，再经过取样锁相倍频器进行乘特定倍数N倍的锁相倍频，得到频率为 的信号并将该频率信号发送至梳状谱发生器，激励出高次梳状谱多频点组，得到等间隔频率 的多频点输出信号。
[0037] 在梳状谱发生备路中，元器件选择与梳状谱发生链路相同，同时锁相倍频器可以采用数字锁相倍频器或取样锁相倍频器，元器件选择可以根据实际情况进行调整，主路可选用不同种类分频器、取样锁相倍频电路、梳状谱发生器，适用于后级设备对频率源相位噪声指标高要求的工况；同时备路也可以选用分频器、取样锁相倍频电路、梳状谱发生器、宽带滤波器，适用于后端使用设备对频率源谐波杂波高要求的工况；且在不同备路中可选用不同分频器、数字锁相倍频电路、梳状谱发生器、宽带滤波器，适用于后端使用设备对频率源在恶劣环境下锁定稳定高要求的工况，通过主备路搭配和自由切换实现了不同的信号处理形式，能够满足后端使用设备工况多样化的频率源需求；
[0038] 在交叉互联功分链路中，包括1级A型功分器、2级B型功分器、3级A型功分器、末级功分器，1级A型功分器作为交叉互联功分链路输入端，每个1级A型功分器处理后的信号均发送至任意两个2级B型功分器，每个2级B型功分器处理后的信号均发送至任意两个3级A型功分器，每个3级A型功分器处理后的信号均发送至任意两个末级功分器，其中：
[0039] 1级A型功分器接收梳状谱发生链路、梳状谱发生备路发送的等间隔频率多频点输出信号进行初步功分处理；2级B型功分器接收1级A型功分器发送的初步功分处理后信号进行次级功分处理；3级A型功分器接收2级B型功分器发送的次级功分处理后信号进行三级功分处理；末级功分器接收3级A型功分器发送的三级功分处理后信号进行末级功分处理并发送至窄带滤波选频链路。
[0040] 其中，1级A型功分器、3级A型功分器具体型号为九十度二功分器，特征二入二出端口，输出端口一端输出相位差变换九十度的信号，一端输出功分处理后信号；2级B型功分器具体型号为零度二功分器，特征一入二出端口，输出端均输出两路功分信号，末级功分器为二功分器。
[0041] 交叉互联功分链路输出路数可以在8路～若干路，即根据不同输出路数需求来选择不同路数末级功分器来实现若干路，方便简洁。这种交叉互联功分链路设计使得，即使任何一个有源单路失效故障，或者功分组合中前两级中任何一个功分单元失效故障，通过切换备路还能保证输出的若干路中每1路输出都有所有的w个频点同时输出，产品功能100％完整，失效故障有效隔离，极大地提高了产品长寿命高可靠度。
[0042] 元器件选择方面，分频器选用ECL高速数字集成分频器，取样锁相倍频器是
模拟信号鉴相形式的倍频器，选用MSPD2018鉴相倍频器，梳状谱发生器是产生梳状高次频率的集成电路，选用HE292型梳状谱发生器，宽带滤波器是LC形式的集成滤波电路，选用LC带通滤波器，数字锁相倍频器是
数字信号鉴相形式的倍频器，选用PE3236鉴相倍频器。
[0044] 如图1所示，设置两条梳状谱发生备路，梳状谱发生链路输出端、第一梳状谱发生备路输出端均与1级第一A型功分器输入端相连，梳状谱发生链路输出端、第二梳状谱发生备路输出端均与1级第二A型功分器输入端相连，1级第一A型功分器输出端分别与2级第一B型功分器、2级第二B型功分器输入端相连，1级第二A型功分器输出端分别与2级第三B型功分器、2级第四B型功分器输入端相连，2级第一B型功分器输出端分别与3级第一A型功分器、3级第二A型功分器输入端相连，2级第二B型功分器输出端分别与3级第三A型功分器、3级第四A型功分器输入端相连，2级第三B型功分器输出端分别与3级第一A型功分器、3级第二A型功分器输入端相连，2级第四B型功分器输出端分别与3级第三A型功分器、3级第四A型功分器输入端相连，3级A型功分器输出端均与两个相同型号的末级功分器连接，末级功分器输出端与带滤波选频链路输入端相连。
[0045] 通过链路发生装置进行频率合成，如图2所示，其中所需参考信号输入频率为50MHz，需要输出频率为480～690MHz、等间隔30MHz的8个频点，16路输出，如图2所示，通过单路链路实现现有技术中需要8个单路单频点简单相加组合的装置，并通过交叉功分组合进行交叉冗余及
信号传输，能够保障等间隔多频点同时各路输出的高可靠度，本发明采用一主路两备路梳状谱发生+交叉互联功分链路技术，前级单路和功分组合1级到2级任何一路一点失效故障，通过切换主备路还能保证频率信号绕过故障点，顺利到达每一个输出端口，各路等间隔多频点输出的功能仍是100％，解决了现有技术单路单点失效故障造成的装置功能丧失的问题，实现失效故障完全隔离，提高了装置功能寿命和可靠度。
[0046] 本发明
说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
