[發明專利]低相位噪聲的微波本振信號發生器

有效

• 申請號: 201410473798.1
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN105429633B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 陶云岐;陶志軍
• 申請（專利權）人: 浙江歐托電氣有限公司
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099
• 代理公司: 嘉興啟帆專利代理事務所(普通合伙) 33253
• 代理人: 李伊飏

一種低相位噪聲的微波本振信號發生器，屬于通信技術領域。包括晶振、鎖相環芯片、環路濾波器、電子開關以及第一、第二同軸諧振振蕩器，晶振輸出端連接鎖相環芯片的輸入端，鎖相環芯片的輸出端連接環路濾波器的輸入端，環路濾波器的輸出端與第一同軸諧振振蕩器的輸入端以及第二同軸諧振振蕩器的輸入端連接，第一同軸諧振振蕩器的輸出端與第二同軸諧振振蕩器的輸出端共同連接鎖相環芯片的輸入端，并作為微波本振信號發生器的輸出端，電子開關的兩輸出端分別與第一、第二同軸諧振振蕩器的控制端連接。優點：能夠降低本振信號發生器的相位噪聲；可以根據所需要的頻率來切換不同的同軸諧振振蕩器，達到所需要覆蓋的微波信號頻率范圍。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體涉及一種低相位噪聲的微波本振信號發生器。

背景技術

本振信號是本地振蕩器產生的振蕩信號的簡稱。在通信系統中，本振信號的基本功能是頻率變換，常用于混頻、倍頻和分頻等處理，因此，本振信號發生器可以說是通信系統中不可缺少的關鍵元件之一，本振信號發生器的構建離不開晶體振蕩器和鎖相環。鎖相環是無線電發射中使頻率較為穩定的一種方法，其利用反饋控制原理實現頻率及相位的同步，使電路輸出的時鐘與其外部的參考時鐘保持同步。當參考時鐘的頻率或相位發生改變時，鎖相環會檢測到這種變化，并且通過其內部的反饋系統來調節輸出頻率，直到兩者重新同步，這種同步又稱為“鎖相”，由此實現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤，所以鎖相環通常用于閉環跟蹤電路。鎖相環通常由鑒相器、環路濾波器和壓控振蕩器三部分組成，其中，鑒相器用來鑒別輸入信號與輸出信號之間的相位差，并輸出誤差電壓。誤差電壓中的噪聲和干擾成分被低通性質的環路濾波器濾除，形成壓控振蕩器的控制電壓。控制電壓作用于壓控振蕩器的結果是把它的輸出振蕩頻率拉向環路輸入信號頻率，當二者相等時，環路被鎖定。同軸諧振振蕩器是一種特殊類型的壓控振蕩器，它通過使用高Q值的陶瓷諧振器作為穩頻元件，利用極低增益和寬輸入調諧電壓來實現超低相位噪聲，通常用于窄帶專用移動無線電和陸地移動無線電領域。

所述的相位噪聲是振蕩器或鎖相環在頻域中的表現，頻域中的相位噪聲相當于時域中的抖動，它是鎖相環中各器件所產生噪聲的均方根和。一般來說，壓控振蕩器在5～6GHz頻段的相位噪聲比其在3GHz頻段的相位噪聲更加嚴重，而同頻段的同軸諧振振蕩器的相位噪聲則比較理想。因此，為了獲得較低的相位噪聲，可以采用高Q值且低噪聲的同軸諧振振蕩器來替代普通的壓控振蕩器，但是同軸諧振振蕩器本身固有的特性又決定了其工作頻段比較窄，難于在整個頻段范圍內滿足對壓控振蕩器的要求。

鑒于上述已有技術，有必要加以改進，為此，本申請人作了有益的設計，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低相位噪聲的微波本振信號發生器，其以多個同軸諧振振蕩器來取代原有普通的壓控振蕩器，在降低相位噪聲的同時又解決了同軸諧振振蕩器固有的工作頻段狹窄的問題藉以滿足微波本振信號發生器在整個工作頻段范圍對壓控振蕩器的要求。

本發明的目的是這樣來達到的，一種低相位噪聲的微波本振信號發生器，其特征在于：包括晶振、鎖相環芯片、環路濾波器、電子開關、第一同軸諧振振蕩器以及第二同軸諧振振蕩器，所述的晶振輸出端連接鎖相環芯片的輸入端，所述的鎖相環芯片的輸出端連接環路濾波器的輸入端，所述的環路濾波器的輸出端與第一同軸諧振振蕩器的輸入端以及第二同軸諧振振蕩器的輸入端連接，所述的第一同軸諧振振蕩器的輸出端與第二同軸諧振振蕩器的輸出端共同連接鎖相環芯片的輸入端，并作為微波本振信號發生器的輸出端，所述的電子開關的兩輸出端分別與第一同軸諧振振蕩器的控制端以及第二同軸諧振振蕩器的控制端連接。

在本發明的一個具體的實施例中，所述的第一、第二同軸諧振振蕩器的控制端分別為第一、第二同軸諧振振蕩器的外部電壓供電端。

在本發明的另一個具體的實施例中，所述的第一、第二同軸諧振振蕩器為低相位噪聲同軸諧振振蕩器。