[實用新型]一種數字直接頻率合成加鎖相環式的寬帶頻率綜合器

無效

• 申請號: 00246137.4
• 申請日: 2000-08-10
• 公開（公告）號: CN2438275Y
• 公開（公告）日: 2001-07-04
• 發明（設計）人: 李強;閔潔
• 申請（專利權）人: 信息產業部電子第五十四研究所
• 主分類號: H03L7/16
• 分類號: H03L7/16
• 代理公司: 河北省科技專利事務所
• 代理人: 高錫明

本實用新型涉及一種無線電通信領域中的頻率源，特別適用于要求提供低相位噪聲、低雜散的寬帶小步進頻率綜合器。

目前無線電工程中用來實現寬帶小步進頻率綜合器的方法很多，主要有以下幾種方法：一種是采用鎖相環路實現，但是它的體積、功耗、可靠性、最小步進、相位噪聲、雜散等很難兼顧；第二種是采用模擬直接頻率合成技術，這種方案也有同樣的問題；第三種是采用數字直接頻率合成技術，以下簡稱DDS，我們知道DDS具有極低的相位噪聲、極小的頻率步進、極快的頻率轉換時間，但也存在某些點上的雜散比較大，在晶振頻率提高時雜散會更加嚴重，這種方案用在幾十MHz以下時比較合適，當用于上百MHz時它的雜散就難以滿足高性能指標。

本實用新型的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供一種既保留了DDS的極低的相位噪聲、極小的頻率步進的優點，又能使DDS的雜散功率在鎖相環環路帶寬以內不增加、在鎖相環環路帶寬以外得到抑制的數字直接頻率合成加鎖相環式的寬帶頻率綜合器；并且本實用新型還具有電路及結構簡單，易調試生產，體積小，成本低等特點，特別適合用作通信設備中的頻率源。

本實用新型的設計理論如下：

我們知道受DDS本身原理的限制，DDS的輸出必然存在雜散。在采用DDS加鎖相環的方案中，以DDS的輸出加到鎖相倍頻器的方案最為流行，在對雜散要求不高時，這種方案還可以應用，但是在對雜散要求比較嚴時，根據鎖相原理在環路帶寬以內的雜散與相位噪聲的功率就要增加P，

式(1)中：P為雜散與相位噪聲功率的相對增加量??????????????N為DDS輸出頻率的最終倍頻比由式(1)可知，當最終倍頻比比較大時，受鎖相環本身特性的限制，以DDS的輸出加到鎖相倍頻器的方案的雜散不可能做的很好；而且DDS優良的相位噪聲性能也不會存在。本實用新型采用的方案DDS的輸出頻率不會倍增，而且條件允許時還可以通過分頻后再加到相加鎖相環上，這樣環路帶寬以內的雜散與相位噪聲的功率還要衰減

式(2)中：P為雜散與相位噪聲功率的相對衰減量N為DDS輸出頻率的最終分頻比由此可知采用本實用新型避免直接鎖倍DDS而造成在PLL環路帶寬以內的雜散與相位噪聲的惡化，從而提供一種寬帶微步進具有優秀的雜散與相位噪聲的頻率源。

本實用新型的目的是這樣實現的：它由前置分頻器1、鑒相器2、環路濾波器3、壓控振蕩器4、頻率設置器5、程序分頻器6、直接數字頻率合成器7、低通濾波器8、放大整形器9、混頻器10、隔離放大器11、壓控振蕩器12、低通濾波器13、放大整形器14、鑒頻鑒相器15、環路濾波器16、相加器17、電子開關18、鎖定檢測器19、電子開關20、采樣保持器21、多諧振蕩器22、與門23、電源24、晶體振蕩器25、可調電壓產生器26組成。其中晶體振蕩器25的輸出端1腳與前置分頻器1的輸入端1腳相連，晶體振蕩器25的輸出端2腳與直接數字頻率合成器7的輸入端2腳相連，頻率設置器5的輸出端1腳與程序分頻器6的輸入端2腳相連，頻率設置器5的輸出端2腳與直接數字頻率合成器7的輸入端1腳相連，前置分頻器1的輸出端2腳與鑒相器2的輸入端1腳相連，鑒相器2的輸出端3腳與環路濾波器3的輸入端1腳相連，環路濾波器3的輸出端2腳與壓控振蕩器4的輸入端1腳相連，壓控振蕩器4的輸出端2腳與程序分頻器6的輸入端1腳相連，程序分頻器6的輸出端3腳與鑒相器2的輸入端2腳相連，直接數字頻率合成器7的輸出端3腳與低通濾波器8的輸入端1腳相連，低通濾波器8的輸出端2腳與放大整形器9的輸入端1腳相連，放大整形器9的輸出端2腳與鑒頻鑒相器15的輸入端1腳相連，鑒頻鑒相器15的輸出端4腳與環路濾波器器16的輸入端1腳相連，環路濾波器器16的輸出端2腳與相加器17的輸入端1腳相連，相加器17的輸出端3腳與壓控振蕩器12的輸入端1腳相連，壓控振蕩器12的輸出端2腳與隔離放大器11的輸入端1腳相連，壓控振蕩器12的輸出端3腳與輸出端口A連接，隔離放大器11的輸出端2腳與混頻器10的輸入端1腳相連，混頻器10的輸出端3腳與低通濾波器13的輸入端1腳相連，低通濾波器13的輸出端2腳與放大整形器14的輸入端1腳相連，放大整形器14的輸出端2腳與鑒頻鑒相器15的輸入端2腳相連，鑒頻鑒相器15的輸出端3腳與鎖定檢測器19的輸入端1腳相連，鎖定檢測器19的輸出端2腳與與門23的輸入端1腳相連，鎖定檢測器19的輸出端3腳與電子開關18的輸入端1腳相連，電子開關18的輸出端2腳與多諧振蕩器22的輸入端1腳相連，多諧振蕩器22的輸出端2腳與與門23的輸入端2腳相連，與門23的輸出端4腳與電子開關20的輸入端1腳相連，電子開關20的輸出端2腳與環路濾波器16輸入端3腳相連，與門23的輸出端3腳與采樣保持器21的輸入端1腳相連，采樣保持器21的輸出端2腳與相加器17的輸入端2腳相連，環路濾波器3的輸出端3腳與采樣保持器21的輸入端3腳相連，可調電壓產生器26的輸出端1腳電壓VC3端與電子開關20的輸入端3腳電壓VC3端相連，電源24的輸出端VC1、VC2與各級相應電源的輸入端相連。