CN107863936A - 一种超低相位噪声频率源电路及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超低相位噪声频率源电路，它包括参考电路、低相位噪声倍频电路和相位相消电路，信号的相位噪声包含了相关相位噪声和随机相位噪声两大类，该超低相位噪声频率源电路可以抵消相关相位噪声来优化该信号的相位噪声。通过产生低相位噪声的参考信号，将所述参考信号进行倍频以产生低相位噪声的射频信号，将所述射频信号进行解调、延时所得到的相位噪声信号和原信号进行调制，消除相关的相位噪声，从而达到优化相位噪声的目的。通过相位相消来提高相位噪声指标的方式，在传统低相位噪声频率源的基础上再提高了10dB的指标。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种超低相位噪声频率源电路。
背景技术
现有的低相位噪声合成技术主要是通过传统的利用二极管非线性产生丰富的谐波，再通过滤波器选取频点和低相位噪声放大来实现超低相位噪声的信号合成。该技术主要受限于现有晶振的相位噪声指标，能够实现的最优指标为参考信号按照理论恶化20logN(N为倍频次数)，因此相位噪声指标将受限于现有晶振的相位噪声。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供超低相位噪声频率源电路，通过相位相消来实现超低相位噪声的方式，在传统低相位噪声频率源的基础上将相位噪声再提高10dB,极大的改善了相位噪声指标。
具体的，本发明采用如下技术方案：
一种超低相位噪声频率源电路，其包括：
参考电路，由晶振产生超低相位噪声的参考信号；
低相位噪声倍频电路，用于将参考信号倍频产生超低相位噪声的射频信号；
相位相消电路，用于将所述的射频信号进行解调、延时、调制，消除相关的相位噪声；
所述参考电路、低相位噪声倍频电路、相位相消电路依次相连。
优选地，所述倍频电路包括倍频单元、滤波单元、放大单元、衰减器。
优选地，所述倍频电路包含一级或多级倍频、滤波、放大单元，优选为3级。
优选地，所述的相位相消电路包括IQ解调单元、相位延时单元和相位噪声调制单元，
所述IQ解调单元用于将所述的射频信号进行90°正交调制，提取出相关相位噪声信号；
所述相位延时单元用于将相关相位噪声信号延时180°；
所述相位噪声调制单元用于将延时180°处理后的相位噪声信号和原射频信号进行相位噪声调制。
一种制造超低相位噪声频率源的方法包括：
由晶振产生超低相位噪声的参考信号，将所述参考信号进行倍频以产生超低相位噪声的射频信号，将所述射频信号进行解调、延时处理后所得到的相位噪声信号和原射频信号进行调制，消除相关的相位噪声。
优选地，使用低相位噪声倍频电路，将参考信号倍频产生超低相位噪声的射频信号，所述倍频电路包括倍频单元、滤波单元、放大单元、衰减器。
优选地，所述倍频电路包含一级或多级倍频、滤波、放大单元，优选为3级。
优选地，使用IQ解调单元将所述的射频信号进行90°正交调制，提取出相关相位噪声信号，经相位延时单元将相关相位噪声信号延时180°后发送至相位噪声调制单元，相位噪声调制单元将延时180°处理后的相位噪声信号和原射频信号进行相位噪声调制，消除相关的相位噪声。
本发明的有益效果在于：提供了一种超低相位噪声频率源电路及其制造方法，通过相位噪声相消的方式提高信号的相位噪声指标，提高了传统低相位噪声频率源的相位噪声指标。相对传统的低相位噪声频率源，在相位噪声方面能够再提高10dB的相位噪声指标，极大的改善了相位噪声指标。
附图说明
图1为超低相位噪声频率源电路示意图；
图2为三级倍频的超低相位噪声频率源电路示意图；
图3为晶振和倍频电路；
图4为相位相消电路。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案（以产生10GHz超低相位噪声信号为例），但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1、2所示，超低相位噪声频率源电路，它包括参考电路、低相位噪声倍频电路和相位相消电路。参考电路，由晶振产生低相位噪声的参考信号100MHz；低相位噪声倍频电路将参考信号经过一级或多级倍频电路放大，如图2，优选为3级，分别为乘二乘五乘十处理，并最终产生需要的10GHz低相位噪声的射频信号；倍频电路包括倍频单元、滤波单元、放大单元、衰减器；10GHz信号共分三路信号，其中两路经过90°的正交IQ解调单元将所述的射频信号进行90°正交调制，提取出相关相位噪声信号，然后通过相位延时单元将该相位噪声信号的相位延时180°，最后将延时后的相位噪声和原射频信号进行调制消除相关的相位噪声，从而达到优化相位噪声的目的。
如图3所示，由晶振产生低相位噪声的参考信号100MHz；低相位噪声倍频电路将参考信号经过3级倍频滤波放大，分别为乘二乘五乘十并最终产生需要的10GHz低相位噪声的射频信号。
如图4所示， 10GHz信号共分三路信号，其中两路经过90°的正交IQ解调单元将所述的射频信号进行90°正交调制，提取出相关相位噪声信号，然后通过相位延时单元将该相位噪声信号的相位延时180°，最后将延时后的相位噪声和原射频信号进行调制消除相关的相位噪声，从而达到优化相位噪声的目的。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种超低相位噪声频率源电路，其特征在于：包括参考电路，由晶振产生超低相位噪声的参考信号；
低相位噪声倍频电路，用于将参考信号倍频产生超低相位噪声的射频信号；
相位相消电路，用于将所述的射频信号进行解调、延时、调制，消除相关的相位噪声；
所述参考电路、低相位噪声倍频电路、相位相消电路依次相连。
2.一种如权利要求1所述的超低相位噪声频率源电路，其特征在于，所述倍频电路包括倍频单元、滤波单元、放大单元、衰减器。
3.一种如权利要求2所述的超低相位噪声频率源电路，其特征在于，所述倍频电路包含一级或多级倍频、滤波、放大单元。
4.一种如权利要求3所述的超低相位噪声频率源电路，其特征在于，所述倍频电路优选为包含3级倍频、滤波、放大单元。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的超低相位噪声频率源电路，其特征在于，
所述的相位相消电路包括IQ解调单元、相位延时单元和相位噪声调制单元，
所述IQ解调单元用于将所述的射频信号进行90°正交调制，提取出相关相位噪声信号；
所述相位延时单元用于将相关相位噪声信号延时180°；
所述相位噪声调制单元用于将延时180°处理后的相位噪声信号和原射频信号进行相位噪声调制。
6.一种制造超低相位噪声频率源的方法，其特征在于：
由晶振产生超低相位噪声的参考信号，将所述参考信号进行倍频以产生超低相位噪声的射频信号，将所述射频信号进行解调、延时处理后所得到的相位噪声信号和原射频信号进行调制，消除相关的相位噪声。
7.一种如权利要求6所述的制造超低相位噪声频率源的方法，其特征在于，使用低相位噪声倍频电路，将参考信号倍频产生超低相位噪声的射频信号，所述倍频电路包括倍频单元、滤波单元、放大单元、衰减器。
8.一种如权利要求7所述的制造超低相位噪声频率源的方法，其特征在于，所述倍频电路包含一级或多级倍频、滤波、放大单元。
9.一种如权利要求8所述的制造超低相位噪声频率源的方法，其特征在于，所述倍频电路优选为包含3级倍频、滤波、放大单元。
10.一种如权利要求6-9任一项所述的制造超低相位噪声频率源的方法，其特征在于，使用IQ解调单元将所述的射频信号进行90°正交调制，提取出相关相位噪声信号，经相位延时单元将相关相位噪声信号延时180°后发送至相位噪声调制单元，相位噪声调制单元将延时180°处理后的相位噪声信号和原射频信号进行相位噪声调制，消除相关的相位噪声。
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