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频率合成器

阅读：395发布：2020-05-12

专利汇可以提供频率合成器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及仪器、无线电定位和电信的领域。参考频率发生器(1)的输出被连接到高阶倍频器 (2)的输入，高阶倍频器(2)的输出被连接到附加倍频器(3)的输入以及被连接到变频器 (4)的第一输入。附加倍频器(3)的输出被连接到分频器 (5)的输入，分频器(5)的输出被连接到频率相位检测器(6)的参考输入。变频器(4)的输出被连接到具有可变分频比的分频器(7)的输入，分频器(7)的输出被连接到频率相位检测器(6)的另一输入。频率相位检测器(6)的输出被连接到误差信号滤波器 (8)，误差信号滤波器(8)的输出被连接到受控发生器(9)的输入。变频器(4)的第二输入被连接到受控发生器(9)的输出。主要的技术效果是增加了输出信号的频率分辨率和频谱纯度。，下面是频率合成器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种频率合成器，包括：参考发生器，所述参考发生器的输出被连接到倍频器；变频器；分频器，所述分频器的输出被连接到频率相位检测器的输入，所述频率相位检测器的输出被连接到误差信号滤波器的输入，所述误差信号滤波器的输出被连接到受控发生器的输入，其特征在于：所述倍频器的输入被连接到附加倍频器的输入，所述附加倍频器的输出被连接到所述分频器的输入，所述分频器的输出被连接到所述频率相位检测器的参考输入，同时所述受控发生器和所述参考发生器的频率是通过以下公式相关的：
Fyr＝NKRFor(1±1/M)；
其中：N—所述分频器的可变分频系数；
Fyr—受控发生器频率；
М—所述倍频器的倍频系数；
For—频率振荡器的频率；
K—所述附加倍频器的倍频系数；
R—所述分频器的分频系数。
2.根据权利要求1所述的频率合成器，但是其中，分频器和频率相位检测器在单个集成电路中。

说明书全文

频率合成器

技术领域

[0001] 本发明涉及仪器、无线电定位和电信领域。

背景技术

[0002] 存在具有数字锁相环(PLL) 的频率合成器 (ChenakinА.，Frequency Synthesizers:Concept to Product，2011年，152页)，其中，该频率合成器包括：频率相位检测器、具有小数可变的N次分频系数的分频器、控制信号滤波器和受控发生器。

[0003] 该产品的缺陷是归因于频率相位检测(ЧФД)的高噪声电平，以及归因于多达25的低K值的低频率分辨率，这些缺陷是在微芯片中产生的，并且在最低的相位噪声电平下输出3Hz-6Hz的分辨率。

[0004] 存在具有变频反馈的单环路合成器 (ChenakinA .Acompact,agile,low-phase-noise frequency source with AM,FM and pulse modulation capabilities，2009年，2页)，该合成器通过利用变频器来代替分频器以及将倍频器和数字计算合成器集成，改善了输出信号的频谱频率，并且改善了频率分辨率。该合成器当前具有最佳的频率分辨率。

[0005] 该设备的缺陷是显著的能量消耗以及其尺寸。

发明内容

[0006] 所提出的解决方案的主要技术效果是增加了输出信号的频率分辨率和频谱频率，同时避免能量消耗和设备尺寸的显著增加。

[0007] 主要的技术效果是通过一种频率合成器达到的，所述频率合成器包括：频率振荡器，所述频率振荡器的输出与倍频器连接；变频器；分频器，所述分频器的输出与频率相位检测器的输入连接，所述频率相位检测器的输出与误差信号滤波器的输入连接，所述误差信号滤波器的输出被连接到受控发生器的输入。按照所提出的解决方案，所述倍频器的输出与附加倍频器的输入连接，所述附加倍频器的输出被连接到所述分频器的输入，所述分频器的输出被连接到所述频率相位检测器的输入，同时所述受控发生器和所述频率振荡器的频率是通过以下公式相关的：

[0008] Fyr＝NKRFor(1±1/M)；

[0009] 其中：N—分频器的可变分频系数；

[0010] Fyr—受控发生器的频率；

[0011] М—倍频器的倍频系数；

[0012] For—频率振荡器的频率；

[0013] K—附加倍频器的倍频系数；

[0014] R—分频器的分频系数。

[0015] 合理地，分频器和频率相位检测器应当在单个集成电路中。附图说明

[0016] 附图示出了频率合成器的框图。

[0017] 所述合成器包括参考频率发生器1，所述参考频率发生器1的输出被连接到高阶倍频器2的输入，所述高阶倍频器2的输出被连接到附加倍频器3的输入以及被连接到变频器4的第一输入。附加倍频器3的输出被连接到具有小数可变分频比的分频器5的输入，所述分频器5的输出被连接到频率相位检测器6的参考输入。变频器4的输出被连接到具有可变分频比的分频器7的输入，所述分频器7的输出被连接到频率相位检测器6的另一输入。频率相位检测器6的输出被连接到误差信号滤波器8，所述误差信号滤波器8的输入被连接到受控发生器9的输入。变频器4的第二输入被连接到受控发生器9的输出。分频器5、7和频率相位检测器6在单个集成电路中。

具体实施方式

[0018] 倍频器2的输出信号是通过功率来分开的，并且被馈送给附加倍频器3的输入以及被馈送给变频器4的输入。附加倍频器3的输出信号被连接到具有小数可变分频比的分频器5的输入，所述小数可变分频比是通过以下公式来定义的：

[0019] N＝INT+(FRAC/MOD)；

[0020] 其中：

[0021] N—是分频器的分频比的值；

[0022] INT—是分频比N的可编程的整数；

[0023] FRAC和MOD—是可编程的数字，其定义了分频比N的小数部分。

[0024] 将分频器5的输出信号馈送给频率相位检测器6的参考输入。将来自受控发生器9的信号发送给变频器4的第二输入。从变频器4的输出取出差分频率信号并且将其发送给具有可变分频比的分频器7的输入，所述分频器7的输出信号被连接到频率相位检测器6的第二输入。频率相位检测器6生成误差信号，该误差信号与频率相位检测器6的输入信号之间的相位去同步(desynchronization)成比例。在由误差信号的滤波器8进行滤波之后，该信号被发送给受控发生器9的频率控制输入。受控发生器9和参考发生器1的频率是通过以下比率相关的：

[0025] Fyr＝NKRFor(1±1/M)；

[0026] 同时频率分辨率等于：ΔFyr＝NKRFor/MODM

[0027] 在频率相位检测器6的操作模式期间，MK/N≤1，R<

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