[發明專利]一種帶頻移的頻率鎖定環

在審

• 申請號: 201711135033.7
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN109802673A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 鄒謀炎;鄒熙
• 申請（專利權）人: 北京華同微波科技有限公司
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種帶頻移的頻率鎖定環(FLL)或簡稱鎖頻環是一個控制系統或電路，其特征在于輸出信號頻率能跟隨輸入信號頻率，保持頻率之差不變；

所說鎖頻環由混頻器、頻率-電壓幅度變換部件、檢波器、調整放大器、和壓控振蕩器組成；

所說混頻器接受輸入參考信號和來自壓控振蕩器的本地信號實現混頻；

所說頻率-電壓幅度變換部件典型地是一個低通濾波器，其過渡帶特性用作頻率-電壓幅度變換特性，混頻器輸出的差頻信號將落入所說的過渡帶中；

所說的檢波器將頻率-電壓變換部件輸出的差頻信號檢波變成直流電壓；

所說調整放大器用來對檢波器輸出的直流進行放大和調整，放大器的輸入電路包含有對壓控振蕩器初始振蕩頻率的設置電路；

所說壓控振蕩器產生輸出信號，其振蕩頻率接受調整放大器輸出電壓的控制；

當鎖頻環閉合時會發生反饋作用，使得回路狀態收斂到一個定點，只有在這個定點上，由壓控振蕩器輸出頻率-混頻器-頻率電壓幅度變換部件-檢波器-調整放大器產生的輸出電壓，正好等于壓控振蕩器輸出頻率需要的輸入電壓，即實現頻率鎖定；在頻率鎖定的狀態上，混頻器輸出的差頻必定處于頻率-電壓幅度變換器的過渡帶上。

2.屬于權利要求1的帶頻移鎖頻環，一種具體電路是升頻式鎖頻環，其特征在于：所說的調整放大器整體上是一個正向放大器；在鎖頻環狀態收斂的定點上，壓控振蕩器輸出頻率高于鎖頻環輸入頻率；通過調整放大器輸入電路進行初始化設置時，壓控振蕩器初始化頻率需高于鎖頻環輸入頻率。

3.屬于權利要求1的帶頻移鎖頻環，一種具體電路是降頻式鎖頻環，特征在于：所說的調整放大器是一個差動放大器；在鎖頻環狀態收斂的定點上，壓控振蕩器輸出頻率低于鎖頻環輸入頻率；通過調整放大器輸入電路進行初始化設置時，壓控振蕩器初始化頻率需低于鎖頻環輸入頻率。

4.屬于權利要求1的帶頻移鎖頻環，特征在于，在權利要求第1、第2、第3條主張的鎖頻環組成成分基礎上，增添以下成分不改變鎖頻環的工作機制，因而也屬于權利要求范圍：在基本鎖頻環回路中的任何部件之前或之后添加放大器、衰減器、分流電路、開關電路等，當鎖頻環回路閉合時，該回路的輸出頻率跟蹤輸入頻率的頻率鎖定機制未改變；典型地，在混頻器前增添接收信號低噪聲放大器；在混頻器后增添中頻放大器，該放大器的帶寬需包含低通濾波器的過渡帶；在壓控振蕩器輸出端設置功分器或耦合器，將大部分功率作為鎖頻環的輸出，而小部分功率送給混頻器，以保證鎖頻環的工作。

5.屬于權利要求1的一種帶頻移鎖頻環，其一種直接應用形式是作為頻移器，特征在于：鎖頻環中壓控振蕩器輸出信號利用功分器或耦合器將主要部分用作頻移器的輸出，而小部分振蕩信號送給混頻器以保證鎖頻環的工作。所說頻移器的頻移量的大小主要地決定于低通濾波器過渡帶的頻率位置，并且能夠通過調整鎖頻環中調整放大器的增益對頻移量進行精細微調。

6.屬于權利要求1的一種帶頻移鎖頻環，其一種應用形式為雙頻信號產生器，特征在于：鎖頻環的輸入信號頻率稱為第一頻率，由一個獨立振蕩器產生；鎖頻環中壓控振蕩器產生的信號頻率是第二頻率；兩個振蕩器產生的兩個頻率信號，其主要功率可以各自獨立輸出，使用功分器或耦合器分出小部分功率來保持鎖頻環的工作機制。

7.屬于權利要求1的一種帶頻移鎖頻環，其一種應用形式為鎖頻接收機，特征在于：鎖頻環的輸入信號是經由天線、低噪聲放大器送來的接收信號；鎖頻環中混頻器的輸出端后可能添加一個信號放大器，其帶寬大于后續頻率-電壓幅度變換用低通濾波器的帶寬；鎖頻接收機的輸出信號可以取自低通濾波器之前或之后；鎖頻環可以是升頻式或降頻式；如果使用升頻式鎖頻環，壓控振蕩器的初始化頻率需高于希望捕捉的輸入信號頻率；如果使用降頻式鎖頻環，壓控振蕩器的初始化頻率需低于希望捕捉的輸入信號頻率。

8.屬于權利要求1的一種帶頻移鎖頻環，其整體或部分電路適合于集成專用芯片，特征在于：整體鎖頻環芯片由權利要求第1到第7條描述的完整成分組成，具有指定的專用性；而通用的鎖頻環芯片只包含完整組成成分中的一個部分，例如只包含低通濾波器、檢波器、和調整放大器；所說低通濾波器能夠設計成固定帶寬或帶寬可設置兩種形式；所說調整放大器及其附屬初始化電路能夠設計成適合升頻式或降頻式鎖頻環，或者兩種模式可選。