CN102163970A - 一种微波频段低相噪锁相介质振荡器 - Google Patents
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Abstract
一种微波频段低相噪锁相介质振荡器，参考源通过脉冲发生器产生参考频率的高次谐波连接到取样鉴相器的一个输入端，介质压控振荡器与功率耦合器连接，介质压控振荡器通过功率耦合器输出所需的工作频率，介质压控振荡器输出的频率经功率耦合器耦合后直接连接到取样鉴相器的另一输入端，取样鉴相器比较两输入信号的相位，并且输出与两信号相位差成正比的误差信号，经环路滤波器将误差电压加到介质压控振荡器的脉冲发生器构成取样锁相环路以实现稳频，介质压控振荡器直接输出所需的微波工作频率。本发明可以显著地改善振荡器的近端相位噪声，它具有低相位噪声、高频谱纯度和高频率稳定度的特点。
Description
技术领域
本发明主要应用于频率合成和微波振荡源中，涉及一种微波频段低相噪锁相介质振荡器。
背景技术
在微波设备中作为本振源的微波振荡器是系统中关键的核心部件之一。随着通信、数字电视、卫星定位、航空航天、雷达和电子对抗等技术的发展，微波系统对各类信源的要求越来越高。而在微波振荡器的各项参数中相位噪声指标尤为重要，振荡器的相位噪声决定了整个系统的接收灵敏度。因此降低振荡器的相位噪声，提高振荡器的频谱纯度和频率稳定度仍是目前该领域重要的研究课题。
目前，随着器件水平的发展，取样锁相技术已经趋于成熟化，这使得基于取样锁相技术的微波频率源的低相位噪声性能得到了完全的体现。但现有高频段的锁相介质振荡源一般都是通过低频锁相再混频或倍频上去的技术方案，因为其需要倍频或混频、放大、滤波而必须采用较多的有源器件，从而产生了较大的附加噪声，对微波振荡源的相位噪声会有较大的影响，在指标上体现不出取样锁相的优越性。
发明内容
为了弥补现有技术所存在的相位噪声高、附加噪声多、频谱纯度低的不足，本发明提供一种微波频段低相噪锁相介质振荡器，它是一种微波取样锁相介质振荡器，它采用高频取样鉴相产生相位误差电压信号去控制介质压控振荡器，从而实现稳频的，正是由于是在微波频率上直接取样锁相，所以它不需要再次倍频或混频，另外，它还可以显著地改善振荡器的近端相位噪声，是一种具有低相位噪声、高频谱纯度和高频率稳定度特点的微波介质振荡器。
为了达到上述目的，本发明采用如下具体技术方案：一种微波频段低相噪锁相介质振荡器，它主要是由介质压控振荡器、功率耦合器、取样鉴相器、环路滤波器、脉冲发生器、参考源组成，其特征在于，参考源通过脉冲发生器产生参考频率的高次谐波连接到取样鉴相器的一个输入端，介质压控振荡器与功率耦合器连接，介质压控振荡器通过功率耦合器输出所需的工作频率，介质压控振荡器输出的频率经功率耦合器耦合后直接连接到取样鉴相器的另一输入端，取样鉴相器比较两输入信号的相位，并且输出与两信号相位差成正比的误差信号，经环路滤波器将误差电压加到介质压控振荡器的脉冲发生器构成取样锁相环路以实现稳频，介质压控振荡器直接输出所需的微波工作频率。
其中，所述的介质压控振荡器是由压控振荡器、耦合器和隔离器组成，介质压控振荡器设置有调谐螺钉、参考源输入口、功率输出口。
参考源的输出通过脉冲发生器并产生参考频率的高次谐波，高次谐波与介质压控振荡器输出的射频信号进行相位比较并产生相位误差电压，误差电压经有源低通环路滤波器滤波放大，最后加到介质压控振荡器的变容二极管进行压控。
本发明可以显著地改善振荡器的近端相位噪声，它具有低相位噪声、高频谱纯度和高频率稳定度的特点。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1本发明连接结构框图；
图2本发明实施电路图；
图3本发明的盒体外形结构示意图；
图4本发明的盒体内部结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种微波频段低相噪锁相介质振荡器，它主要是由介质压控振荡器1、功率耦合器2、取样鉴相器3、环路滤波器4、脉冲发生器5、参考源6组成，参考源6通过脉冲发生器5产生参考频率的高次谐波连接到取样鉴相器3的一个输入端，介质压控振荡器1与功率耦合器2连接，介质压控振荡器1通过功率耦合器2输出所需的工作频率，介质压控振荡器1输出的频率经功率耦合器2耦合后直接连接到取样鉴相器3的另一输入端，取样鉴相器3比较两输入信号的相位，并且输出与两信号相位差成正比的误差信号，经环路滤波器4将误差电压加到介质压控振荡器1的脉冲发生器5构成取样锁相环路以实现稳频，介质压控振荡器1直接输出所需的微波工作频率。
其中，所述的介质压控振荡器1是由压控振荡器11、耦合器12和隔离器13组成，如图3所示，介质压控振荡器1盒体设置有调谐螺钉31、参考源输入口32、功率输出口33。如图4所示，介质压控振荡器1盒体内设置有压控介质振荡器部分41和取样锁相部分42。
Claims (4)
1.一种微波频段低相噪锁相介质振荡器，它主要是由介质压控振荡器(1)、功率耦合器(2)、取样鉴相器(3)、环路滤波器(4)、脉冲发生器(5)、参考源(6)组成，其特征在于，参考源(6)通过脉冲发生器(5)产生参考频率的高次谐波连接到取样鉴相器(3)的一个输入端，介质压控振荡器(1)与功率耦合器(2)连接，介质压控振荡器(1)通过功率耦合器(2)输出所需的工作频率，介质压控振荡器(1)输出的频率经功率耦合器(2)耦合后直接连接到取样鉴相器(3)的另一输入端，取样鉴相器(3)比较两输入信号的相位，并且输出与两信号相位差成正比的误差信号，经环路滤波器(4)将误差电压加到介质压控振荡器(1)的脉冲发生器(5)构成取样锁相环路以实现稳频，介质压控振荡器(1)直接输出所需的微波工作频率。
2.根据权利要求1所述的一种微波频段低相噪锁相介质振荡器，其特征在于，所述的介质压控振荡器(1)是由压控振荡器(11)、耦合器(12)和隔离器(13)组成的。
3.根据权利要求1所述的一种微波频段低相噪锁相介质振荡器，其特征在于，所述的介质压控振荡器(1)盒体设置有调谐螺钉(31)、参考源输入口(32)、功率输出口(33)。
4.根据权利要求1所述的一种微波频段低相噪锁相介质振荡器，其特征在于，所述的介质压控振荡器(1)盒体内设置有压控介质振荡器部分(41)和取样锁相部分(42)。
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