[發明專利]一種Ka頻段寬帶小步進頻率合成器

在審

• 申請號: 202210069393.6
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114421961A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 李犟;趙鎖軍;崔平
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18;H03L7/085;H04B7/185
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種Ka頻段寬帶小步進頻率合成器，涉及衛星通信領域。本發明由控制電路、可編程參考電路、鎖相電路、放大器、倍頻器、濾波器等部件組成。本發明采用多參考、高鑒相的單環鎖相架構，實現超寬帶本振信號輸出，具有輸出步進小、快速跳頻、相位噪聲低、雜散低、諧波低、頻率范圍寬、集成化程度高、功耗低、結構簡單、性能穩定可靠等優點。本發明采用模塊化設計，結構簡單、性能穩定可靠，能夠在較惡劣的環境下正常工作，特別適用于Q頻段、V頻段的衛星通信系統中超寬帶射頻通道的頻率合成器實現。

技術領域

本發明涉及一種衛星通信領域中的頻率合成器，特別是指一種Ka頻段寬帶小步進頻率合成器，可作為超寬帶變頻通道設備的本振源。

背景技術

隨著Q頻段、V頻段衛星通信技術的發展，射頻通道的通信帶寬越來越大。超寬帶射頻通道對頻率合成器的小型化、低功耗、小步進、超寬帶要求越來越高。現有的寬帶頻率合成方案都是大步進鎖相環和小步進環的多環合成方案，電路復雜，功耗、體積較大，不能滿足射頻通道終端的需求。

發明內容

本發明的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供一種Ka頻段寬帶小步進頻率合成器，本發明采用多參考、高鑒相方案，具有輸出步進小、快速跳頻、相位噪聲低、雜散低、諧波低、頻率范圍寬、集成化程度高、功耗低、結構簡單、性能穩定可靠等特點。

本發明的目的是這樣實現的：

一種Ka頻段寬帶小步進頻率合成器，由控制電路1、可編程參考電路2、鎖相電路3、第一放大器4、第一倍頻器5、第一濾波器6、第一電阻器R1、第二電阻器R2、第一電容器C1、第二電容器C2、第三電容器C3組成；

所述控制電路1的輸入端口與外部數字接口相連接，輸出端口與可編程參考電路2和鎖相電路3相連接；

可編程參考電路2產生四種不同頻率的參考信號，并輸出到鎖相電路3；

鎖相電路3依據輸入的參考信號和控制信號進行頻率合成，通過外置的環路濾波器將本振信號良好的鎖定，并將鎖定后的本振信號輸出到第一放大器4；

第一放大器4對本振信號進行放大后，輸出到第一倍頻器5；

第一倍頻器5將本振信號進行二倍頻后，輸出到第一濾波器6；

第一濾波器6對輸入的信號進行諧波抑制，并將濾波后的信號與外部相連接；

第一電阻器R1、第二電阻器R2、第一電容器C1、第二電容器C2、第三電容器C3組成鎖相環環路濾波器，濾除誤差電壓中的高頻成分和噪聲。

進一步的，第一電容器C1、第二電容器C2和第三電容器C3的一端均與地連接，第一電容器C1另一端和鎖相電路3相連接；第一電阻器R1串聯在第一電容器C1和第二電容器C2之間，第二電阻器R2串聯在第一電容器C1和第三電容器C3之間。

進一步的，所述可編程參考電路2由功分器7、分頻器8、第二濾波器9、第二倍頻器10、第三濾波器11、第二放大器12、混頻器13、第一開關14、第四濾波器15、第五濾波器16、第二開關17、第三放大器18組成；

所述功分器7與外部100MHz信號連接，二分路后輸出到分頻器8和第二倍頻器10的輸入端口；

分頻器8對100MHz信號進行四分頻或者五分頻，分頻后的信號輸出到第二濾波器9；

第二濾波器9對輸入信號的諧波進行抑制后，作為中頻信號輸出到混頻13；

第二倍頻器10將輸入的100MHz信號進行二倍頻，倍頻后的信號輸出到第三濾波器11；

第三濾波器11對輸入信號的諧波進行抑制后，輸出低雜散的200MHz信號到第二放大器12；

第二放大器12對輸入的200MHz信號進行放大后，作為本振信號輸出到混頻器13；

混頻器13將輸入的中頻信號和本振信號進行線性疊加后，輸出到第一開關14；

第一開關14將混頻信號輸出到第四濾波器15或者第五濾波器16進行雜散抑制；