[發(fā)明專利]一種諧波發(fā)生加混頻的頻率源電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410299021.8
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104135280B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張波;陳燕;楊超越;李正綱;蘇云
• 申請（專利權(quán)）人: 西安空間無線電技術(shù)研究所
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

本發(fā)明公開一種諧波發(fā)生加混頻的頻率源電路，包括晶體振蕩器、數(shù)字鑒相器、第一濾波器、第二濾波器、環(huán)路濾波器、第一放大器、第二放大器、諧波發(fā)生器、壓控振蕩器和混頻器。本發(fā)明在傳統(tǒng)的單環(huán)數(shù)字頻率源電路中加入混頻器和諧波發(fā)生電路，將混頻后的差信號控制在200MHz以內(nèi)，當(dāng)差信號反饋到數(shù)字鑒相器時，降低了數(shù)字鑒相器的分頻比，在實現(xiàn)壓控振蕩器輸出頻率為晶體振蕩器自身振蕩頻率小數(shù)倍的同時其相位噪聲指標(biāo)得到最優(yōu)化。本發(fā)明相比于傳統(tǒng)的單環(huán)數(shù)字鎖相電路其相位噪聲和雜散性能得到提高；相比于傳統(tǒng)的單環(huán)取樣鎖相電路其不需調(diào)試、實現(xiàn)頻率精度高。所有的電路經(jīng)過合理的布局設(shè)計，可以為星載接收機、發(fā)射機提供本振頻率源信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種諧波發(fā)生加混頻的頻率源電路，屬于微波電路技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展，星載頻率源往往要實現(xiàn)壓控振蕩器輸出頻率為晶體振蕩器自身振蕩頻率的小數(shù)倍頻，同時，對該種頻率源的相位噪聲指標(biāo)、雜散指標(biāo)提出了更高的要求。為滿足某型號星載頻率源的設(shè)計要求，開展了與之相關(guān)的頻率源設(shè)計。

頻率源廣泛的應(yīng)用在各種衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，它性能的好壞直接影響到整個衛(wèi)星通信系統(tǒng)性能的好壞。傳統(tǒng)的單環(huán)數(shù)字鎖相頻率源電路如圖1所示，傳統(tǒng)的單環(huán)取樣鎖相頻率源電路如圖2所示。傳統(tǒng)的單環(huán)數(shù)字鎖相電路其相位噪聲和雜散性能差；傳統(tǒng)的單環(huán)取樣鎖相電路其調(diào)試難度高、實現(xiàn)頻率精度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種諧波發(fā)生加混頻的頻率源電路，通過在傳統(tǒng)的單環(huán)數(shù)字鎖相電路中加入諧波發(fā)生器、混頻器、放大器和濾波器，很好的提高了頻率源電路的雜散指標(biāo)和相位噪聲指標(biāo)，解決了現(xiàn)有星載頻率源不能小數(shù)倍頻、相位噪聲差、雜散抑制差、調(diào)試難度大的問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種諧波發(fā)生加混頻的頻率源電路，包括晶體振蕩器、數(shù)字鑒相器、第一濾波器、第二濾波器、環(huán)路濾波器、第一放大器、第二放大器、諧波發(fā)生器、壓控振蕩器、混頻器；晶體振蕩器通過振蕩產(chǎn)生輸出兩路頻率相同、幅度相等的晶體振蕩信號，將兩路頻率相同、幅度相等的晶體振蕩信號分別送至數(shù)字鑒相器和諧波發(fā)生器，諧波發(fā)生器將送來的晶體振蕩信號進行諧波發(fā)生后產(chǎn)生晶體振蕩信號的相應(yīng)諧波送至第二濾波器，第二濾波器將送來的晶體振蕩信號的相應(yīng)諧波進行帶通濾波，濾波后得到一個晶體振蕩信號的諧波送至混頻器；

數(shù)字鑒相器將晶體振蕩器送來的晶體振蕩信號和第二放大器送來的頻率差信號進行鑒相，當(dāng)數(shù)字鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、第一放大器、混頻器、第一濾波器和第二放大器組成的環(huán)路達到鎖定后，將鎖定的電壓送給環(huán)路濾波器，環(huán)路濾波器將送來的鎖定的電壓進行積分濾波后產(chǎn)生積分濾波后的鎖定電壓送至壓控振蕩器，壓控振蕩器在積分濾波后的鎖定電壓控制下，振蕩產(chǎn)生兩路頻率相同、幅度相等的鎖定信號一路作為諧波發(fā)生加混頻的頻率源電路的輸出，另一路送至第一放大器，將鎖定信號功率放大至混頻器所需的本振激勵電平后，作為混頻器所需的本振激勵電平的鎖定信號送至混頻器，混頻器將第一放大器送來的鎖定信號和第二濾波器送來的一個晶體振蕩信號諧波進行下變頻混頻，再經(jīng)過第一濾波器進行低通濾波，輸出鎖定信號和一個晶體振蕩信號諧波的頻率差信號，送至第二放大器。

所述晶體振蕩器通過振蕩產(chǎn)生輸出兩路頻率相同、幅度相等的信號，晶體振蕩器產(chǎn)生的頻率可以是任意頻率。

通過改變所述晶體振蕩器的振蕩輸出信號頻率，能夠改變諧波發(fā)生加混頻的頻率源電路的輸出頻率。

通過改變所述第二濾波器的頻率，濾出晶體振蕩信號的不同諧波，能夠改變諧波發(fā)生加混頻的頻率源電路的輸出頻率。

通過改變所述數(shù)字鑒相器的分頻比，能夠改變諧波發(fā)生加混頻的頻率源電路的輸出頻率。