[發明專利]一種寬帶快速頻率綜合裝置

有效

• 申請號: 201710269766.3
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107147390B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 潘成冬
• 申請（專利權）人: 北京中科微知識產權服務有限公司
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 胡川

本發明公開了一種寬帶快速頻率綜合裝置，包括依次連接的參考電路、鑒相器、預置補償網絡、環路濾波器和壓控振蕩器以及連接壓控振蕩器和鑒相器的分頻器，鑒相器、預置補償網絡和分頻器由控制器控制，參考電路向鑒相器輸入參考頻率，控制器用于根據目標頻率計算分頻器的分頻比；根據分頻比控制分頻器進行分頻以使得壓控振蕩器的輸出頻率從當前頻率切換至目標頻率；根據分頻比和輸出頻率的變化幅度對預置補償網絡和鑒相器進行控制，以使得輸出頻率從當前頻率切換至目標頻率時環路帶寬保持在預設范圍內。通過上述方式，本發明能夠在任意頻率間切換時保證系統穩定性。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別是涉及一種寬帶快速頻率綜合裝置。

背景技術

頻率綜合器是通信系統、雷達系統和電子站系統中的核心部件，隨著技術的發展，對頻率綜合器的各項指標都提出更高的要求，輸出頻率范圍、頻率切換時間和相位噪聲一致性是其中的重要指標。常規的頻率綜合器一般采用直接頻率合成的方式來實現，其具有體積大，價格貴且很難實現寬帶輸出等問題，可以在一定程度上實現切換時間的縮短，如增大環路帶寬、提高鑒相電荷泵電流等，但是當輸出頻率超過一個倍頻程時，常規的頻率綜合器存在局限性，而且容易造成在超寬帶內任意頻點之間切換時引起環路帶寬變換過大導致系統失鎖的問題。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種寬帶快速頻率綜合裝置，能夠在任意頻率間切換時保證系統穩定性。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種寬帶快速頻率綜合裝置，包括參考電路、鑒相器、預置補償網絡、環路濾波器、壓控振蕩器、分頻器和控制器，所述參考電路、鑒相器、預置補償網絡、環路濾波器和壓控振蕩器依次連接，所述壓控振蕩器、分頻器和鑒相器依次連接構成反饋環路，所述控制器與鑒相器、預置補償網絡和分頻器相連，所述參考電路向鑒相器輸入參考頻率，所述控制器用于根據目標頻率計算所述分頻器的分頻比；根據所述分頻比控制所述分頻器進行分頻以使得所述壓控振蕩器的輸出頻率從當前頻率切換至目標頻率；根據所述分頻比和所述輸出頻率的變化幅度對所述預置補償網絡和鑒相器進行控制，以使得所述輸出頻率從當前頻率切換至目標頻率時環路帶寬保持在預設范圍內；其中，所述壓控振蕩器的輸出頻率滿足如下公式：

F_vco＝F_ref×N

其中，F_vco為輸出頻率，F_ref為參考頻率，N為分頻器的分頻比；

所述環路帶寬滿足如下公式：

其中，F_x為環路帶寬，Kφ為鑒相器的頻率變化斜率或者增益常數，Z_cp(S)為預置補償網絡在拉普拉斯變化下的傳遞函數，Z_lf(S)為環路濾波器在拉普拉斯變化下的傳遞函數，K_vco為壓控振蕩器的壓控靈敏度。

優選的，還包括電阻分壓預置網絡，所述電阻分壓預置網絡連接在環路濾波器和壓控振蕩器之間，所述控制器還與電阻分壓預置網絡相連，所述控制器還用于在控制所述分頻器進行分頻的同時根據所述分頻比控制所述電阻分壓預置網絡改變加置于所述壓控振蕩器的調諧電壓以減少頻率鎖定時間；其中，所述環路帶寬滿足如下公式：

其中，Z_re(S)為電阻分壓預置網絡在拉普拉斯變化下的傳遞函數。

優選的，如果所述鑒相器為電荷泵式鑒相器，則K_φ∝I_cp，其中，I_cp為鑒相器的輸出電流。

優選的，還包括混頻器，所述混頻器連接在分頻器和壓控振蕩器之間，所述混頻器用于對所述輸出頻率和混頻頻率進行混頻后輸入到分頻器。