[發明專利]一種寬帶頻綜裝置

有效

• 申請號: 201310700281.7
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103684433A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 魏俊亮;智國寧;馮偉;胡韻澤;張秋艷;高穎
• 申請（專利權）人: 北京航天測控技術有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08;H03L7/099
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 田俊峰

技術領域

本發明涉及通訊技術領域，特別是涉及一種寬帶頻綜裝置。

背景技術

頻綜在現代通信、雷達和航天航空領域中占有非常重要的地位，對電子系統的性能起決定性作用，因此也被稱為電子系統的“心臟”。隨著現代雷達、導航、電子對抗、通信技術的迅猛發展，對頻綜的設計提出了更苛刻的要求，不僅對頻綜的短穩長穩、頻譜質量等指標要求越來越高，而且對它的尺寸、重量也提出了小型化的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種寬帶頻綜裝置，用以解決現有技術寬帶頻綜裝置體積較大、相噪雜散較大以及環路不穩定的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種寬帶頻綜裝置，包括：依次連接的鑒相器、電荷泵、環路濾波器、多路開關1、多路壓控振蕩器單元、多路開關2、定向耦合器和分頻器；其中，分頻器又與鑒相器連接；多路壓控振蕩器單元通過分時切換，實現了寬頻帶跨倍頻程信號的覆蓋；鑒相器輸入參考參數；定向耦合器輸出信號。

進一步，多路壓控振蕩器單元包括5段壓控振蕩器VCO，每段VCO覆蓋的頻段如下：VCO1覆蓋350MHz～700MHz頻段，VCO2覆蓋700MHz～1000GHz頻段，VCO3覆蓋1000GHz～1700GHz頻段，VCO4覆蓋1700GHz～3000GHz頻段，VCO5覆蓋3000GHz～6000GHz頻段。

進一步，通過嵌入式芯片根據預分頻數計算出所需參數，通過串行總線的通信方式把數據寫入鑒相器，通過不斷調整分頻數，就可以不斷調節電荷泵的輸出電流，獲得適合的環路濾波器帶寬。

進一步，電荷泵的輸出電流通過如下公式計算：

I=Nk/K_VCO

其中，K_VCO為壓控靈敏度，N為分頻數，k=3。

進一步，所述裝置還包括：

信號調理電路，位于定向耦合器和分頻器之間；用于保證鑒相器能夠獲得適合的反饋信號。

進一步，信號調理電路包括放大電路和衰減電路組成，通過調節放大電路的放大倍數和衰減電路的衰減量，從而把反饋信號調到合適的幅度，使鑒相器獲得合適的反饋功率。

進一步，衰減電路為可調節的衰減電路；根據拉格朗日中值定理，結合二維插值的方法，將頻率和衰減量兩個參數作為兩個維度，插入不同的數據對衰減器進行衰減，不斷調整，最終得到使全頻段的反饋信號都統一達到鑒相器所需要的適合功率。

本發明有益效果如下：

本發明基于頻綜結構，采用組合單元共用技術、參數配合技術以及功率補償技術實現了裝置的小型化，解決了環路濾波的局限性，使鎖相環回路工作更加穩定，獲得更好相噪和雜散指標的寬帶信號。

附圖說明

圖1是本發明實施例中一種寬帶頻綜裝置的結構示意圖；

圖2是本發明實施例中鑒相器輸入參考參數的示意圖；

圖3是本發明實施例中信號調理電路的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖以及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不限定本發明。

如圖1所示，本發明實施例涉及一種寬帶頻綜裝置，包括：依次連接的鑒相器、電荷泵、環路濾波器、多路開關1、多路壓控振蕩器單元、多路開關2、定向耦合器和分頻器；其中，分頻器又與鑒相器連接；參考參數輸入給鑒相器；定向耦合器輸出信號。

多路壓控振蕩器單元包括5段VCO（Voltage?Controlled?Oscillator壓控振蕩器），每段VCO覆蓋的頻段如下：VCO1覆蓋350MHz～700MHz頻段，VCO2覆蓋700MHz～1000GHz頻段，VCO3覆蓋1000GHz～1700GHz頻段，VCO4覆蓋1700GHz～3000GHz頻段，VCO5覆蓋3000GHz～6000GHz頻段，這樣完成了350MHz～6000GHz的全頻段覆蓋。

將由鑒相器、分頻器、電荷泵和環路濾波器等構成的組合單元和多路壓控振蕩器單元共同配合，采用多路開關在多段VCO之間分時切換，實現了寬頻帶跨倍頻程信號的覆蓋，完成了寬帶跨倍頻程頻綜的設計，極大地縮小了電路的體積。

在設計中，一旦環路濾波器的設計固定之后，電路的形式就固定。由于環路濾波器的設計是在參考某一固定頻率的情況下設計出來的，很難滿足寬頻帶的信號，本實施例設計采用參數配合方式，根據輸出頻率獲得的預分頻比，調節電荷泵的電流，使環路濾波的帶寬維持在150kHz，為全頻段穩定鎖定及良好的相噪特性提供保證。具體實現如下：