CN202424686U

CN202424686U - 一种用于可提高锁相环相位噪音性能的结构

Info

Publication number: CN202424686U
Application number: CN2011205600742U
Authority: CN
Inventors: 张大龙
Original assignee: XI'AN XINCHUANG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XI'AN XINCHUANG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2021-12-29

Abstract

本实用新型涉及一种用于可提高锁相环相位噪音性能的结构。其运用最大比合并的原理，对多个锁相环的输出信号进行合并，可得到优于单个锁相环相位噪声性能。本实用新型包括锁相环，所述的锁相环上依次连接有限幅器和合路器，所述的锁相环和限幅器之间连接有移相器，移相器上连接有检测单元，所述的合路器与检测单元连接，所述的检测单元包括控制单元，控制单元上依次连接有移相器、限幅器、合路器、幅度检测和模数转换器，所述的锁相环至少设置一个。

Description

一种用于可提高锁相环相位噪音性能的结构

一、技术领域：

本实用新型涉及一种用于可提高锁相环相位噪音性能的结构。

二、背景技术：

锁相环技术是现代无线通信技术中的一项关键技术，锁相环可以产生一个高精度高纯度的单频点信号，用于无线收发中的上下变频，它的基本结构如图1所示，主要由参考信号fref，鉴頻鉴相器10（PFD），电荷泵11（Charge Pump）,环路滤波器12（LPF），压控振荡器13（VCO）以及分频器14（Divider）等部分组成，PFD主要用于检测参考源频率和VCO经过分频器后反馈的频率之间的频率及相位差，电荷泵将这一差值转化为电流信号注入环路滤波器，经滤波后得到直流电压信号对压控振荡器进行调节。

锁相环的性能指标包含频率覆盖范围，锁定时间，相位噪声，功耗，面积等，其中相位噪声性能是最重要的指标之一，相位噪声性能的优劣会直接对无线收发机整体的性能产生影响。

对相位噪声产生影响的因素很多，在一个设计合理的单个锁相环系统中，电荷泵、压控振荡器是主要决定系统相位噪声性能的两个模块。传统方法中，主要是对锁相环中的模块进行优化，或者对单个锁相环系统进行一些改进来提高相位噪声性能。

三、实用新型内容：

本实用新型为了解决上述背景中的不足之处，提供一种用于可提高锁相环相位噪音性能的结构，其运用最大比合并的原理，对多个锁相环的输出信号进行合并，可得到优于单个锁相环相位噪声性能。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种用于可提高锁相环相位噪音性能的结构，包括锁相环，所述的锁相环上依次连接有限幅器和合路器，所述的锁相环和限幅器之间连接有移相器，移相器上连接有检测单元，所述的合路器与检测单元连接。

所述的检测单元包括控制单元，控制单元上依次连接有移相器、限幅器、合路器、幅度检测和模数转换器。

所述的锁相环至少设置一个。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下：本实用新型运用最大比合并的原理，对多个锁相环的输出信号进行合并，可得到优于单个锁相环相位噪声性能；一般地，两路锁相环输出信号进行合并后，相对于单个锁相环，相位噪声可以降低3dB；四路锁相环输出信号进行合并后，相对于对于单个锁相环，相位噪声可以降低6dB；锁相环的个数会受限于电路的电源电压、各个模块引入的噪声、功耗、面积等因素，使用两到四路锁相环进行合并会是一个比较折中的方案。

四、附图说明：

图1 传统锁相环频率综合器的框图；

图2 本实用新型一个实施例的框图；

图3 本实用新型一个扩展实施例的框图；

图4 本实用新型检测单元的框图。

五、具体实施方式：

一种用于可提高锁相环相位噪音性能的结构，包括锁相环，所述的锁相环上依次连接有限幅器和合路器，所述的锁相环和限幅器之间连接有移相器，移相器上连接有检测单元25，所述的合路器与检测单元25连接，所述的检测单元包括控制单元42，控制单元42上依次连接有移相器43、限幅器44、合路器45、幅度检测40和模数转换器41，所述的锁相环至少设置一个。

实施方式一：

参见图2：图2方案包含锁相环一20、限幅器一21、锁相环二22、移相器一23、限幅器24、检测单元25及合路器26。

锁相环一20和锁相环二22采用相同的参考信号fref，输出信号分别为fvco1和fvco2，这两个信号具有相同的频率，fvco1不进行移相直接进入限幅器一21, 输出fl1作为一个基准信号进入合路器一26；fvco2经过可控移相器一23进行移相后进入限幅器二24，输出fl2进入合路器一26与fl1进行合并输出信号fo。检测单元25检测合路器一26输出信号fo的幅度，根据fo的幅度对移相器一23进行调节，移相器一23可通过检测单元25的反馈信号来改变信号fvco2的相位；限幅器一21和限幅器二24有两个作用，一是对信号进行限幅，二是保证两个信号的幅度基本相等；合路器一26完成对信号fl1和fp2进行电压相加的操作；检测单元25完成对信号fo的幅度检测，判断后提供反馈信号给移相器一23，判断流程见图4。

实施方式二：

参见图3：图3方案包含锁相环三300、锁相环四302、锁相环五305、锁相环六308、移相器二303、移相器三306、移相器四309、限幅器三301、限幅器四304、限幅器五307、限幅器六310、合路器二312和检测单元25。

锁相环三300、锁相环四302、锁相环五305、锁相环六308采用相同的参考信号fref，输出信号分别为fvco1、fvco2、fvco3和fvco4，这两个信号具有相同的频率，fvco1不进行移相直接进入限幅器三301,输出作为一个基准信号进入合路器二312， fvco2经过数字移相器二303进行移相后进入限幅器四304，输出进入合路器二312，fvco2不进行移相直接进入限幅器三301, fvco3经过数字移相器三306进行移相后进入限幅器五307，输出进入合路器二312，fvco4经过数字移相器四309进行移相后进入限幅器六310，输出进入合路器二312，合路器二进行电压相加的操作输出信号fo，检测单元25完成对信号fo的幅度检测，移相器二303、移相器三306、移相器四309可通过检测单元25的反馈信号来改变fvco2、fvco3和fvco4的相位，判断后提供反馈信号给移相器二303、移相器三306、移相器四309，判断流程见图4。

参见图4：检测单元首先将信号fo的幅度信息由幅度检测40单元采集下来，经模数转换器41量化为数字信号送给控制单元42，控制单元42判断信号fo的幅度是否达到最大值，如果达到最大值则不再改变移相器的控制信号，否则改变移相器的控制信号到下一状态。

Claims

1.一种用于可提高锁相环相位噪音性能的结构，包括锁相环，所述的锁相环上依次连接有限幅器和合路器，所述的锁相环和限幅器之间连接有移相器，移相器上连接有检测单元（25），所述的合路器与检测单元（25）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于可提高锁相环相位噪音性能的结构，其特征在于：所述的检测单元（25）包括控制单元（42），控制单元（42）上依次连接有移相器（43）、限幅器（44）、合路器（45）、幅度检测（40）和模数转换器（41）。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于可提高锁相环相位噪音性能的结构，其特征在于：所述的锁相环至少设置一个。