專利名稱：低噪聲倍頻鎖相環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無(wú)線電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到低噪聲倍頻鎖相環(huán)。
背景技術(shù)：
鎖相環(huán)是用一個(gè)參考頻率源來(lái)控制另一個(gè)頻率源的裝置，比較普遍的用于頻率合成領(lǐng)域，用途很廣，如原子鐘、低噪聲頻率發(fā)生器以及電子測(cè)試儀器頻率控制器等方面。有時(shí)它可以分別在近旁頻和遠(yuǎn)旁頻兼具兩個(gè)頻率源的噪聲優(yōu)點(diǎn)。倍頻鎖相環(huán)路普遍采用數(shù)字分頻方式進(jìn)行鎖相。因?yàn)閿?shù)字電路的引入，對(duì)近旁頻相位噪聲會(huì)有較大的惡化。
倍頻采用諧波發(fā)生濾波器也較為普遍，其近旁頻可以做到很好，但是會(huì)有較大的其它諧波頻率分量，而且遠(yuǎn)旁頻端噪聲較大。倍頻器在原子鐘電路中也較為普遍。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪聲低、調(diào)試簡(jiǎn)單的低噪聲倍頻鎖相環(huán)。
解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是它包括與壓控振蕩器的壓控端連接的倍頻濾波器；放大器，該電路的輸入端接倍頻濾波器的輸出端；定向耦合器，該電路的輸入端接放大器的輸出端；混頻電路1，該電路的輸入端接定向耦合器的輸出端；低通濾波器，該電路的輸入端接混頻器1的輸出端；混頻電路2，該電路的輸入端接定向耦合器和低通濾波器的輸出端；環(huán)路濾波器，該電路的輸入端接混頻器2的輸出端；它還包括壓控晶振，該電路的輸入端接環(huán)路濾波器的輸出端、輸出端接混頻電路1。
本實(shí)用新型與分頻鎖相環(huán)相比，采用了倍頻濾波器，在偏頻1Hz處噪聲小于-140dBc/Hz。采用了放大器和回路濾波器為有電源電路，減少了電源噪聲引入，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試難度小。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪聲低、調(diào)試簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，可在原子鐘、低噪聲頻率發(fā)生器以及電子測(cè)試儀器的頻率控制器等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。


圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電子線路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖，參見圖1。在圖1中，本實(shí)用新型是倍頻濾波器、放大器、定向耦合器、混頻電路1、低通濾波器、混頻電路2、環(huán)路濾波器、壓控晶振連接構(gòu)成。倍頻濾波器的輸入端接壓控振蕩器的壓控端，外來(lái)參考信號(hào)BVA8600晶振，頻率為10MHz、功率為7dBm，放大器的輸入端接倍頻濾波器的輸出端，定向耦合器的輸入接放大器的輸出，混頻電路1的輸入端接定向耦合器耦合端，低通濾波器輸入端接混頻電路1的輸出端，混頻電路2的輸入端接低通濾波器和定向耦合器的輸出端，環(huán)路濾波器的輸入接混頻器2的輸出端，壓控晶振的輸入端接環(huán)路濾波器的輸出端、輸出端接混頻電路1，壓控晶振輸出頻率為100MHz、功率為7dBm信號(hào)到混頻電路1。
在圖2中，本實(shí)施例的倍頻濾波器由二極管D1～二極管D4、電感L1～電感L5、C4、C5、C12、C13、C14連接構(gòu)成。電感L1的一端接高穩(wěn)晶振的輸出端、另一端接二極管D1的正極和二極管D3的負(fù)極以及C12的一端，高穩(wěn)晶振的輸出頻率為10MHz、功率為7dBm，C12為整流前的匹配電容，二極管D1的負(fù)極接二極管D2的負(fù)極，二極管D3的正極接二極管D4的正極，電感L2的一端接二極管D1和二極管D2的負(fù)極、另一端接二極管D3和二極管D4的正極，二極管D2的正極和二極管D4的負(fù)極接C13和電感L3以及電感L4的一端，C13的另一端和電感L3的另一端接地，電感L4的另一端接C14的一端，C14的另一端接C5和電感L5以及電感L6的一端，C13、C14、電感L3、電感L4連接成一級(jí)帶通濾波器。C5的另一端和電感L5的另一端接地，電感L6的另一端接C4的一端，C4的另一端接放大器，C5、C4、電感L5、電感L6連接成二級(jí)帶通濾波器。輸入驅(qū)動(dòng)電感L2始終有向下電流，從而在整流輸出端產(chǎn)生方波整流效果，因?yàn)榉讲ㄖ胁缓信即沃C波分量，整流輸出的頻率分量在50MHz上下最近的是30MHz和70MHz。由于前端整流只產(chǎn)生奇次諧波，后面的兩級(jí)帶通濾波器較為容易實(shí)現(xiàn)50MHz以外的諧波分量的抑制，本電路諧波分量小于-50dBc，輸入10MHz、功率為7dBm，輸出50MHz、功率為-15dBm，效率較高。
本實(shí)施例的放大器由集成電路U3、R7～R10、C7～C11連接構(gòu)成，集成電路U3的型號(hào)為MEAR7433。集成電路U3的輸入端4腳接C4的另一端并通過(guò)R8接C10的一端和電源、1腳通過(guò)R7接C8的一端和電源、8腳通過(guò)R9接C9的一端和電源、5腳通過(guò)R10接C11的一端和電源、7腳和3腳接地、6腳和7腳接地，C8～C11的另一端接地，C7的另一端接定向耦合器。50MHz信號(hào)濾波后進(jìn)入放大器，放大器的C8～C11為電源濾波器，R8、R10調(diào)節(jié)放大器工作點(diǎn)。從集成電路U3的4腳輸入經(jīng)放大后從5腳輸出，輸出頻率50MHz功率9dBm的信號(hào)。
本實(shí)施例的定向耦合器由耦合器M3構(gòu)成，耦合器M3的型號(hào)為ZEDC-10-2B。耦合器M3的1腳接C7的另一端、2腳接混頻電路2、3腳接混頻電路1。放大器輸出的信號(hào)進(jìn)入耦合器M3，從耦合器M3的輸出端3腳輸出頻率為50MHz、功率為7dBm的信號(hào)，從耦合器M3的輸出端2腳輸出頻率為50MHz、功率為-2dBm的信號(hào)。
本實(shí)施例的混頻電路1由混頻器M1構(gòu)成，混頻器M1的型號(hào)為ROSE-1?；祛l器M1的2腳接耦合器M3的2腳、3腳接低通濾波器、1腳接壓控晶振。
本實(shí)施例的低通濾波器由集成電路U4構(gòu)成，集成電路U4的型號(hào)為7PL-606。集成電路U4的1腳接混頻器M1的3腳、2～8腳接地、9腳接混頻電路2。低通濾波器對(duì)于150MHz的頻率分量的抑制大于50dBc。
本實(shí)施例的混頻電路2由混頻器M2構(gòu)成，混頻器M2的型號(hào)為ROSE-1?；祛l器M2的1腳接耦合器M3的3腳、2腳接集成電路U4的9腳、1腳接環(huán)路濾波器。
本實(shí)施例的環(huán)路濾波器由集成電路U1、集成電路U2、R1～R6、C1～C3連接構(gòu)成，集成電路U1和集成電路U2的型號(hào)是OP27為低噪聲放大器。集成電路U1的反相輸入端2腳通過(guò)R2、R1接混頻器M2的3腳并通過(guò)R3接輸出端6腳、同相輸入端接地、7腳接12v電源正極、4腳接12v電源負(fù)極、輸出端通過(guò)R4接集成電路U2的反相輸入端2腳和C2的一端，C1的一端接R1與R2之間、另一端接地，C1、R1、R2連成低通濾波，集成電路U1、R2、R3連接成比例放大器。集成電路U2的同相輸入端接地、7腳接12v電源正極、4腳接12v電源負(fù)極、輸出端接C3的一端以及通過(guò)R5接C2的另一端和C3的另一端并通過(guò)R6接壓控晶振，集成電路U2、C2、C3、R4、R5連接成參考減壓調(diào)整比例積分放大器?；祛l電路1產(chǎn)生的電信號(hào)先經(jīng)低通濾波、比例放大器放大，再經(jīng)參考減壓調(diào)整比例積分放大器放大，輸出到壓控晶振。
本實(shí)施例的壓控晶振由集成電路U5構(gòu)成，集成電路U5的型號(hào)是OXLN50D-S-JP-V。集成電路U5的輸入端1腳通過(guò)R6接集成電路U2的輸出端、輸出端2腳接混頻器M1的1腳。
權(quán)利要求1.一種低噪聲倍頻鎖相環(huán)，其特征在于它包括與壓控振蕩器的壓控端連接的倍頻濾波器；放大器，該電路的輸入端接倍頻濾波器的輸出端；定向耦合器，該電路的輸入端接放大器的輸出端；混頻電路1，該電路的輸入端接定向耦合器的輸出端；低通濾波器，該電路的輸入端接混頻器1的輸出端；混頻電路2，該電路的輸入端接定向耦合器和低通濾波器的輸出端；環(huán)路濾波器，該電路的輸入端接混頻器2的輸出端；它還包括壓控晶振，該電路的輸入端接環(huán)路濾波器的輸出端、輸出端接混頻電路1。
專利摘要一種低噪聲倍頻鎖相環(huán)，其特征在于它包括與壓控振蕩器的壓控端連接的倍頻濾波器；放大器，該電路的輸入端接倍頻濾波器的輸出端；定向耦合器，該電路的輸入端接放大器的輸出端；混頻電路1，該電路的輸入端接定向耦合器的輸出端；低通濾波器，該電路的輸入端接混頻器1的輸出端；混頻電路2，該電路的輸入端接定向耦合器和低通濾波器的輸出端；環(huán)路濾波器，該電路的輸入端接混頻器2的輸出端；它還包括壓控晶振，該電路的輸入端接環(huán)路濾波器的輸出端、輸出端接混頻器1。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試難度小、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，可在低噪聲頻率發(fā)生器以及電子測(cè)試儀器頻率控制器等技術(shù)領(lǐng)域推廣使用。
文檔編號(hào)H03L7/08GK2847699SQ20052007965
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2005年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月8日
發(fā)明者姜海峰, 張首剛, 郭文閣 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心