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宽带超低相噪宽带 频率源

阅读：562发布：2024-01-06

专利汇可以提供宽带超低相噪宽带频率源专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种宽带超低相噪宽带频率源，包括基带部分、倍频部分、滤波放大部分；基带部分由鉴相器、环路滤波器、压控振荡器组成前向通路，程序分频器与前向通路并联形成反馈回路，鉴相器将压控振荡器输出信号与外部参考频率源进行比较；倍频部分由相位累加器、二选一开关、Sin幅度变换器、方波变换器、D/A转换器、系统时钟组成，压控振荡器输出端连接至相位累加器输入端，相位累加器输出端经二选一开关分别连接Sin幅度变换器和方波变换器，然后连接至D/A转换器，输出线性倍频信号；线性倍频信号最后经滤波放大部分滤波放大后输出。由于本方案中的倍频部分采用线性变频，从而使得携带基带信号减弱，仅产生少量谐波等杂散信号，可有效降噪。，下面是宽带超低相噪宽带频率源专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种宽带超低相噪宽带频率源，其特征在于，该宽带频率源由基带部分、倍频部分、滤波放大部分组成；
所述基带部分由鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、程序分频器组成，所述鉴相器、环路滤波器、压控振荡器组成前向通路，程序分频器与前向通路并联形成反馈回路，所述鉴相器将压控振荡器输出信号与外部参考频率源进行比较；
所述倍频部分由相位累加器、二选一开关、Sin幅度变换器、方波变换器、D/A转换器、系统时钟组成，所述压控振荡器输出端连接至相位累加器输入端，相位累加器输出端经二选一开关分别连接Sin幅度变换器和方波变换器，Sin幅度变换器和方波变换器的输出端连接至D/A转换器，输出线性倍频信号；
所述线性倍频信号最后经滤波放大部分滤波放大后输出。
2.根据权利要求1所述的宽带超低相噪宽带频率源，其特征在于，所述考频率源是100 MHz晶振参考信号。
3.根据权利要求2所述的宽带超低相噪宽带频率源，其特征在于，所述滤波放大部分由低通滤波器和放大器组成，输出信号经低通滤波器滤波以后放大输出。

说明书全文

宽带超低相噪宽带频率源

技术领域

[0001] 本实用新型涉及宽带频率源领域，具体涉及一种宽带超低相噪宽带频率源。

背景技术

[0002] 频率源是现代通信系统、雷达系统必不可少的关键部件。而宽带频率源是雷达导引头中的关键组成部件，其主要作用是产生宽带本振信号或导引头自检信号，它的性能指标直接影响到整个雷达系统的性能。宽带频率信号产生技术是现代雷达设计中的一项关键技术，相对于单个频点信号产生来讲，为实现大带宽内良好的相位噪声性能和跳频时间等指标，具有更大的难度，需要综合考虑各个方面的因素。

[0003] 频率源技术是现在微波测量、通信和雷达系统等应用领域里面的关键技术。20世纪90年代以来，随着对毫米波技术需求的增长以及在研制毫米波雷达发射机、接收机、天线和无源器件等各个方面的重大突破，毫米波技术的发展进入了一个新的阶段。同时，这也对毫米波频率源提出了越来越高的要求。小型化、超宽带、低杂散和低功耗成为研究的热点，也是主要的发展趋势。小型化集成封装技术为电子类设备性能提高、功能增加、生产规模扩大和成本降低的重要制约因素。实现小型化集成封装有多种技术，包括低温共烧陶瓷(LTCC)、薄膜、硅片半导体和多层电路板技术等。目前，从加工精度、集成密度和可靠性等综合考虑，LTCC具有稳定低损耗的介电常数、优良的导带附着力及良好的机械强度与散热等优点，并在多层电路设计时灵活多变，易于实现高密度集成与小型化封装。

[0004] 现有技术的缺点在于：频率源主要由三部分组成；基带部分，倍频部分和滤波放大部分。基带部分主要由两块核心的鉴相器(PD)芯片与宽带VCO芯片构成，鉴相器将VCO输出信号与外部100MHz晶振参考信号进行比较，产生调谐电压用于控制宽带VCO工作在所需频点，使其输出步进12.5MHz、频率范围为11～20GHz的基带信号。倍频部分将基带信号进行2倍频，使信号搬移至22～40GHz的毫米波频段。频率步进则相应变为要求的25MHz。由于倍频部分为非线性电路，将基带信号倍频的同时也会携带基带信号，并产生大量谐波等杂散信号。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种宽带超低相噪宽带频率源，使用线性调频作为倍频部分进行调频，从而解决了因倍频部分为非线性电路，将基带信号倍频的同时也会携带基带信号，并产生大量谐波等杂散信号的问题。

[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

[0007] 一种宽带超低相噪宽带频率源，该宽带频率源由基带部分、倍频部分、滤波放大部分组成；

[0008] 所述基带部分由鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、程序分频器组成，所述鉴相器、环路滤波器、压控振荡器组成前向通路，程序分频器与前向通路并联形成反馈回路，所述鉴相器将压控振荡器输出信号与外部参考频率源进行比较；

[0009] 所述倍频部分由相位累加器、二选一开关、Sin幅度变换器、方波变换器、D/A转换器、系统时钟组成，所述压控振荡器输出端连接至相位累加器输入端，相位累加器输出端经二选一开关分别连接Sin幅度变换器和方波变换器，Sin幅度变换器和方波变换器的输出端连接至D/A转换器，输出线性倍频信号；

[0010] 所述线性倍频信号最后经滤波放大部分滤波放大后输出。

[0011] 进一步的，所述考频率源是100MHz晶振参考信号。

[0012] 进一步的，所述滤波放大部分由低通滤波器和放大器组成，输出信号经低通滤波器滤波以后放大输出。

[0013] 本实用新型的有益效果是：和传统的宽带频率源相比，本方案不适用倍频器进行非线性变频，而是适用线性变频技术，以相位累加器、二选一开关、Sin幅度变换器、方波变换器、D/A转换器组成的变频部分，在系统时钟的作用下，由相位累加器完成频率的累加，并将每次累加结果作为取样地址，周期性的扫描正弦波或余弦波的波形存储器，并通过D/A转换器把结果变为电压波形，由于本方案中的倍频部分采用线性变频，从而使得携带基带信号减弱，仅产生少量谐波等杂散信号，可有效降噪。附图说明

[0014] 图1为本实用新型的电路框图；

[0015] 图2为本实用新型倍频部分的电路框图。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

[0017] 如图1所示，一种宽带超低相噪宽带频率源，该宽带频率源由基带部分、倍频部分、滤波放大部分组成；基带部分由鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、程序分频器组成，鉴相器、环路滤波器、压控振荡器组成前向通路，程序分频器与前向通路并联形成反馈回路，鉴相器将压控振荡器输出信号与外部参考频率源进行比较，考频率源是100MHz晶振参考信号。

[0018] 如图2所示，倍频部分由相位累加器、二选一开关、Sin幅度变换器、方波变换器、D/A转换器、系统时钟组成，压控振荡器输出端连接至相位累加器输入端，相位累加器输出端经二选一开关分别连接Sin幅度变换器和方波变换器，Sin幅度变换器和方波变换器的输出端连接至D/A转换器，输出线性倍频信号；

[0019] 在系统时钟的作用下，由相位累加器完成频率的累加，并将每次累加结果作为取样地址，周期性的扫描正弦波或余弦波的波形存储器，并通过D/A转换器把结果变为电压波形，由于本方案中的倍频部分采用线性变频，从而使得携带基带信号减弱，仅产生少量谐波等杂散信号，可有效降噪；

[0020] 输出频率、频率控制系数、系统时钟频率的计算关系为：

[0021]

[0022] 式中，F0输出波形的频率，K频率控制系数，FCLK系统时钟频率，N相位累加器的位长。

[0023] 线性倍频信号最后经滤波放大部分滤波放大后输出，具体的，滤波放大部分由低通滤波器和放大器组成，输出信号经低通滤波器滤波以后放大输出。

[0024] 以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

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