采用多諧波基準(zhǔn)的高性能寬帶頻率源產(chǎn)生電路及其產(chǎn)生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于一種頻率源產(chǎn)生電路，具體設(shè)及一種多諧波基準(zhǔn)、寬頻帶、低雜散的微 波頻率源產(chǎn)生電路及其產(chǎn)生方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 頻率源是無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)及微波測(cè)量等電子設(shè)備的重要組成部分，其 性能的好壞直接決定了電子設(shè)備的好壞。接收機(jī)是無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)核屯、部件之一，頻率源 作為接收機(jī)的本振，與信號(hào)進(jìn)行混頻，其性能直接影響無(wú)線接收信號(hào)的質(zhì)量，主要表現(xiàn)為： 降低頻率源的相位噪聲可W提高接收機(jī)的信噪比和靈敏度；降低頻率源的雜散，可減少單 個(gè)信道中和不同信道之間的干擾；提高頻率源的頻率切換速度，可W提高無(wú)線電信號(hào)的捕 獲能力。隨著無(wú)線電監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)頻率源的指標(biāo)提出了更高的要求：要求更寬的頻率 范圍、更低的相位噪聲和雜散、更小的設(shè)備體積。所W研發(fā)頻率范圍更寬、相位噪聲和雜散 更低的寬帶頻率源具有重要的意義。
[0003] 隨著頻率源技術(shù)的發(fā)展，尤其是頻率合成技術(shù)的發(fā)展，使用的技術(shù)手段越來(lái)越豐 富，主要包括；整數(shù)分頻鎖相環(huán)、小數(shù)分頻鎖相環(huán)、直接頻率合成等技術(shù)。其中小數(shù)分頻鎖相 環(huán)的出現(xiàn)大大減小了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，輕松的實(shí)現(xiàn)了寬帶及超寬帶頻率的產(chǎn)生。但是小數(shù) 分頻技術(shù)產(chǎn)生的信號(hào)有個(gè)重要的特征就是雜散較大。而且雜散一般處在窄帶范圍內(nèi)，較難 慮除。因此研究降低小數(shù)分頻技術(shù)雜散的意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的；提供一種采用多諧波基準(zhǔn)的高性能寬帶頻率源產(chǎn)生電路及其產(chǎn)生方 法，使用小數(shù)分頻鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)并采用多諧波基準(zhǔn)既可W有效提高頻率的可調(diào)性，并且能有 效降低雜散。技術(shù)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，既降低了雜散又保證了其他方面的性能，是解決頻率源寬帶 低雜散行之有效的方法，適合普遍應(yīng)用在無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、微波測(cè)量等方面。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：采用多諧波基準(zhǔn)的高性能寬帶頻率源產(chǎn)生電路，包括多諧 波基準(zhǔn)產(chǎn)生電路，小數(shù)分頻鎖相環(huán)，倍頻分頻電路，分段濾波電路；
[0006] 所述多諧波基準(zhǔn)產(chǎn)生電路包括恒溫晶振、諧波發(fā)生器、第一射頻開(kāi)關(guān)、第一諧波濾 波器、第二諧波濾波器、第二射頻開(kāi)關(guān)、和放大器；所述恒溫晶振輸出端連接諧波發(fā)生器輸 入端，諧波發(fā)生器輸出端連接第一射頻開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)；第一射頻開(kāi)關(guān)的第一靜觸點(diǎn)連接第 一諧波濾波器輸入端，第一諧波濾波器輸出端連接第二射頻開(kāi)關(guān)的第一靜觸點(diǎn)；第一射頻 開(kāi)關(guān)的第二靜觸點(diǎn)連接第二諧波濾波器輸入端，第二諧波濾波器輸出端連接第二射頻開(kāi)關(guān) 的第二靜觸點(diǎn)；第二射頻開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)連接至放大器，通過(guò)放大器將多諧波基準(zhǔn)產(chǎn)生電路 產(chǎn)生的諧波信號(hào)輸送至小數(shù)分頻鎖相環(huán)的信號(hào)輸入端，作為小數(shù)分頻鎖相環(huán)的基準(zhǔn)信號(hào)；
[0007] 所述倍頻分頻電路包括第=射頻開(kāi)關(guān)、倍頻器、分頻器、第四射頻開(kāi)關(guān)；所述第= 射頻開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)連接小數(shù)分頻鎖相環(huán)的輸出端，接受小數(shù)分頻鎖相環(huán)的輸出信號(hào)；第= 射頻開(kāi)關(guān)的第一靜觸點(diǎn)連接倍頻器輸入端，倍頻器輸出端連接第四射頻開(kāi)關(guān)的第一靜觸 點(diǎn)，第=射頻開(kāi)關(guān)的第二靜觸點(diǎn)連接分頻器輸入端，分頻器輸出端連接第四射頻開(kāi)關(guān)的第 二靜觸點(diǎn)；第四射頻開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)連接至分段濾波電路，通過(guò)分段濾波電路濾除諧雜波，輸 出頻率源。
[0008] 進(jìn)一步的，所述小數(shù)分頻鎖相環(huán)包括小數(shù)分頻巧片、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、和 環(huán)路分頻器；壓控振蕩器的回路輸出端通過(guò)環(huán)路分頻器輸送至小數(shù)分頻巧片；所述小數(shù)分 頻巧片包括數(shù)控分頻器和鑒相器，多諧波基準(zhǔn)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的諧波信號(hào)通過(guò)數(shù)控分頻器輸 送至鑒相器。
[0009] 進(jìn)一步的，所述小數(shù)分頻巧片為HMC70化P4E。它具有小數(shù)分頻的功能，還具有優(yōu)秀 的低相位噪聲性能，在小數(shù)分頻輸出8GHz，鑒相頻率為50MHz的典型應(yīng)用情況下，相位噪聲 可達(dá)到-112地c/化@50曲z(小數(shù)分頻模式）。在設(shè)計(jì)中還應(yīng)用到了它的快速鎖定功能，可W 大大減少鎖相環(huán)電路的鎖定時(shí)間。
[0010] 進(jìn)一步的，所述壓控振蕩器為Rfmd公司的RFVC1802。
[0011] 進(jìn)一步的，所述第一諧波濾波器為二次諧波濾波器，第二諧波濾波器為=次諧波 濾波器。
[0012] 進(jìn)一步的，所述第一射頻開(kāi)關(guān)、第二射頻開(kāi)關(guān)、第=射頻開(kāi)關(guān)、第四射頻開(kāi)關(guān)均采 用HMC284AMS8G。它的切換時(shí)間很短，只需要20ns，且隔離度較高，達(dá)到45地。
[0013] 進(jìn)一步的，所述第一諧波濾波器和第二諧波濾波器均采用LC濾波器。
[0014] 利用所述的采用多諧波基準(zhǔn)的高性能寬帶頻率源產(chǎn)生電路實(shí)現(xiàn)的頻率源產(chǎn)生方 法，具體步驟如下：
[0015] (1)將第一射頻開(kāi)關(guān)打至第一靜觸點(diǎn)，第二射頻開(kāi)關(guān)打至第一靜觸點(diǎn)，由恒溫晶 振產(chǎn)生的諧波信號(hào)經(jīng)諧波發(fā)生器后至第一諧波濾波器進(jìn)行濾波，經(jīng)第一諧波濾波器濾波處 理后的信號(hào)經(jīng)放大器輸送至小數(shù)分頻鎖相環(huán)的信號(hào)輸入端，作為小數(shù)分頻鎖相環(huán)的基準(zhǔn)信 號(hào)；
[0016] (2)將小數(shù)分頻鎖相環(huán)接受到的基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)小數(shù)分頻鎖相環(huán)調(diào)寬后，經(jīng)倍頻分頻 電路進(jìn)行頻帶擴(kuò)展，再經(jīng)分段濾波電路濾除諧雜波，輸出頻率源；
[0017] 其中；小數(shù)分頻鎖相環(huán)的基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)小數(shù)分頻鎖相環(huán)調(diào)寬時(shí)，已知小數(shù)分頻巧片 中數(shù)控分頻器有若干個(gè)分頻比，環(huán)路分頻器也具有若干個(gè)分頻比；通過(guò)選擇不同的數(shù)控分 頻器的分頻比和環(huán)路分頻器的分頻比得到若干個(gè)不同的小數(shù)分頻鎖相環(huán)的分頻比；一個(gè)分 頻比對(duì)應(yīng)調(diào)制輸出一個(gè)頻率源；
[0018] (3)將第一射頻開(kāi)關(guān)打至第二靜觸點(diǎn)，第二射頻開(kāi)關(guān)打至第二靜觸點(diǎn)，由恒溫晶 振產(chǎn)生的諧波信號(hào)經(jīng)諧波發(fā)生器后至第二諧波濾波器進(jìn)行濾波，經(jīng)第二諧波濾波器濾波處 理后的信號(hào)經(jīng)放大器輸送至小數(shù)分頻鎖相環(huán)的信號(hào)輸入端，作為小數(shù)分頻鎖相環(huán)的基準(zhǔn)信 號(hào)；
[001引 （4)重復(fù)步驟（2);
[0020] (5)將得到的所有的頻率源進(jìn)行比較，得到最優(yōu)的頻率源，即為所需頻率源。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：
[0022] (1)本專利通過(guò)改變基準(zhǔn)頻率的選擇，及選擇不同的數(shù)控分頻器的分頻比和環(huán)路 分頻器的分頻比