CN204180050U - 一种x波段低噪声基准本振频率源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种X波段低噪声基准本振频率源，由参考时钟电路、功率分配电路、大步进锁相环电路、小步进锁相环电路和控制电路组成。所述功率分配电路的输入端接所述参考时钟电路的输出端，其相应输出端分别接所述大步进锁相环电路和小步进锁相环电路的相应输入端；所述大步进锁相环电路的输出端接所述小步进锁相环电路的相应输入端；所述大步进锁相环电路输出6~10.4GHz信号，所述小步进锁相环电路输出5~10GHz信号。本实用新型在小步进锁相环路中与大步进锁相环路的输出信号进行混频锁相产生5GHz到10GHz，10MHz步进的基准本振频率信号输出，降低了相位噪声，可广泛应用于变频器中作为本振使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种X波段基准本振频率源，尤其是一种X波段低噪声基准本振频率源，属于通信技术领域。
背景技术
受限于锁相环芯片相位噪声性能与输出频率对鉴相频率的倍频倍数的正比关系。使用锁相环芯片直接锁5GHz到10GHz的X波段频率会有较差的相位噪声性能。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种X波段低噪声基准本振频率源。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种X波段低噪声基准本振频率源，由参考时钟电路、功率分配电路、大步进锁相环电路和小步进锁相环电路组成；所述功率分配电路的输入端接所述参考时钟电路的输出端，其相应输出端分别接所述大步进锁相环电路和小步进锁相环电路的相应输入端；所述大步进锁相环电路的输出端接所述小步进锁相环电路的相应输入端。
所述功率分配电路由级联的第一放大器和第一功分器组成。
所述大步进锁相环电路由二倍频器、第一滤波器、第二放大器、第二滤波器、第一锁相环、第三滤波器、第一压控振荡器、第二压控振荡器、第一射频开关、第二功分器和二分频器组成；所述二倍频器、第一滤波器、第二放大器、第二滤波器依次级联，所述二倍频器的输入端接所述功率分配电路的相应输出端，所述第二滤波器的输出端接所述第一锁相器的相应输入端；所述第三滤波器的输入端接所述第一锁相环的输出端，其相应输出端分别接所述第一压控振荡器和第二压控振荡器的输入端，所述第一射频开关的相应输入端分别接所述第一压控振荡器和第二压控振荡器的输出端，其输出端接所述第二功分器的输入端；所述第二功分器的相应输出端作为所述大步进锁相环电路的输出端；所述二分频器的输入端接所述第二功分器的相应输出端，其输出端接所述锁相环的相应输入端。
所述小步进锁相环电路由第二锁相环、第四滤波器路、第三压控振荡器、第四压控振荡器、第二射频开关、第三功分器、第三放大器、第四放大器、混频器、第五滤波器路、第五放大器、第六放大器、数控衰减器、第七放大器、第八放大器、隔离器组成；所述第二锁相环的相应输入端接所述功率分配电路的相应输出端，其输出端接所述第四滤波器路的输入端；所述第四滤波器路的输出端分别接所述第三压控振荡器和第四压控振荡器的输入端；所述第二射频开关的相应输入端分别接所述第三压控振荡器和第四压控振荡器的输出端，其输入端接所述第三功分器的相应输入端分别接所述第三放大器和第六放大器的输入端；所述第四放大器的输入端接所述第三放大器的输出端，其输出端接所述混频器的相应输入端；所述混频器的相应输入端接所述大步进锁相环电路的输出端，其输出端接所述第五滤波器路的输入端；所述第五放大器的输入端接所述第五滤波器路的输出端，其输出端接所述第二锁相环的相应输入端。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本实用新型在小步进锁相环路中与大步进锁相环路的输出信号进行混频锁相产生5GHz到10GHz，10MHz步进的基准本振频率信号输出，降低了相位噪声，可广泛应用于变频器中作为本振使用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的原理框图；
图2是本实用新型的功率分配电路原理框图；
图3是本实用新型的大步进锁相环电路原理框图；
图4是本实用新型的小步进锁相环电路原理框图。
具体实施方式
如图1所示，一种X波段低噪声基准本振频率源，由参考时钟电路、功率分配电路、大步进锁相环电路和小步进锁相环电路组成；所述功率分配电路的输入端接所述参考时钟电路的输出端，其相应输出端分别接所述大步进锁相环电路和小步进锁相环电路的相应输入端；所述大步进锁相环电路的输出端接所述小步进锁相环电路的相应输入端；所述大步进锁相环电路输出6~10.4GHz信号，所述小步进锁相环电路输出5~10GHz信号。
如图2所示，所述功率分配电路由级联的第一放大器和第一功分器组成。
如图3所示，所述大步进锁相环电路由二倍频器、第一滤波器、第二放大器、第二滤波器、第一锁相环、第三滤波器、第一压控振荡器、第二压控振荡器、第一射频开关、第二功分器和二分频器组成；所述二倍频器、第一滤波器路、第二放大器、第二滤波器依次级联，所述二倍频器的输入端接所述功率分配电路的相应输出端，所述第二滤波器的输出端接所述第一锁相器的相应输入端；所述第三滤波器的输入端接所述第一锁相环的输出端，其相应输出端分别接所述第一压控振荡器和第二压控振荡器的输入端，所述第一射频开关的相应输入端分别接所述第一压控振荡器和第二压控振荡器的输出端，其输出端接所述第二功分器的输入端；所述第二功分器的相应输出端作为所述大步进锁相环电路的输出端；所述二分频器的输入端接所述第二功分器的相应输出端，其输出端接所述锁相环的相应输入端。
如图4所示，所述小步进锁相环电路由第二锁相环、第四滤波器路、第三压控振荡器、第四压控振荡器、第二射频开关、第三功分器、第三放大器、第四放大器、混频器、第五滤波器路、第五放大器、第六放大器、数控衰减器、第七放大器、第八放大器、隔离器组成；所述第二锁相环的相应输入端接所述功率分配电路的相应输出端，其输出端接所述第四滤波器路的输入端；所述第四滤波器路的输出端分别接所述第三压控振荡器和第四压控振荡器的输入端；所述第二射频开关的相应输入端分别接所述第三压控振荡器和第四压控振荡器的输出端，其输入端接所述第三功分器的相应输入端分别接所述第三放大器和第六放大器的输入端；所述第四放大器的输入端接所述第三放大器的输出端，其输出端接所述混频器的相应输入端；所述混频器的相应输入端接所述大步进锁相环电路的输出端，其输出端接所述第五滤波器路的输入端；所述第五放大器的输入端接所述第五滤波器路的输出端，其输出端接所述第二锁相环的相应输入端。
本实施例中，400MHz大步进锁相环路产生的6GHz到10.4GHz输出信号与10MHz小步进锁相环路在反馈回路中进行混频锁相产生0.4GHz到1GHz的射频反馈，从而输出5GHz到10GHz，10MHz步进的基准本振频率信号。所述参考时钟电路包括100MHz晶振；所述第一滤波器为高通滤波器，其截止频率为180MHz；所述第二滤波器为低通滤波器，其截止频率为220MHz；所述第五滤波器为低通滤波器，其截止频率为1.2GMHz；所述第一压控振荡器和第三压控振荡器输出4~8GHz信号，第二压控振荡器和第四压控振荡器输出6~12GHz信号；所述混频器输出0.4~1GHz信号。
大步进锁相环电路将参考时钟电路输出的100MHz参考时钟信号经过二倍频器产生倍频信号，倍频信号经过第一滤波器滤除180MHz以下的谐波分量，经过第二滤波器滤除220MHz以上的谐波分量，之后输出至第一锁相环作为第一锁相环的参考时钟，通过控制电路控制产生6GHz到10.4GHz，400MHz步进的输出信号。为了覆盖这么宽的频带，大步进锁相环环路中使用第一压控振荡器和第二压控振荡器根据输出频率由控制电路控制第一射频开关和对应压控振荡器的供电来选择，6GHz到8GHz选择第一压控振荡器；8.4GHz到10.4GHz选择第二压控振荡器。因为所使用的第一锁相环芯片HMC698LP5射频输入只能到7GHz，为了能输出高于7GHz的频率，在反馈回路中使用了一个二分频器使输出可以达到14GHz，满足输出要求。
小步进锁相环电路将参考时钟电路输出的100MHz参考时钟信号直接输出至第二锁相环作为参考时钟使用，在反馈环路中与大步进锁相环产生的6GHz到10.4GHz信号进行混频产生400MHz到1000MHz的信号，通过1.2Ghz的低通滤波器滤波后，在对其放大，之后反馈到第二锁相环的射频输入端，从而实现锁相环输出5GHz到10GHz，10MHz步进的信号。10MHz的鉴相频率，对应输出频率相当于进行了40-100倍倍频。而直接用用锁相环10MHz参考锁5GHz到10GHz要进行500-1000倍倍频。由于减小了倍频倍数，本实用新型可实现更低的相位噪声。
Claims (4)
1.一种X波段低噪声基准本振频率源，其特征在于：由参考时钟电路、功率分配电路、大步进锁相环电路和小步进锁相环电路组成；所述功率分配电路的输入端接所述参考时钟电路的输出端，其相应输出端分别接所述大步进锁相环电路和小步进锁相环电路的相应输入端；所述大步进锁相环电路的输出端接所述小步进锁相环电路的相应输入端。
2.根据权利要求1所述的X波段低噪声基准本振频率源，其特征在于所述功率分配电路由级联的第一放大器和第一功分器组成。
3.根据权利要求1所述的X波段低噪声基准本振频率源，其特征在于所述大步进锁相环电路由二倍频器、第一滤波器、第二放大器、第二滤波器、第一锁相环、第三滤波器、第一压控振荡器、第二压控振荡器、第一射频开关、第二功分器和二分频器组成；所述二倍频器、第一滤波器路、第二放大器、第二滤波器依次级联，所述二倍频器的输入端接所述功率分配电路的相应输出端，所述第二滤波器的输出端接所述第一锁相器的相应输入端；所述第三滤波器的输入端接所述第一锁相环的输出端，其相应输出端分别接所述第一压控振荡器和第二压控振荡器的输入端，所述第一射频开关的相应输入端分别接所述第一压控振荡器和第二压控振荡器的输出端，其输出端接所述第二功分器的输入端；所述第二功分器的相应输出端作为所述大步进锁相环电路的输出端；所述二分频器的输入端接所述第二功分器的相应输出端，其输出端接所述第一锁相环的相应输入端。
4.根据权利要求1所述的X波段低噪声基准本振频率源，其特征在于所述小步进锁相环电路由第二锁相环、第四滤波器、第三压控振荡器、第四压控振荡器、第二射频开关、第三功分器、第三放大器、第四放大器、混频器、第五滤波器、第五放大器、第六放大器、数控衰减器、第七放大器、第八放大器、隔离器组成；所述第二锁相环的相应输入端接所述功率分配电路的相应输出端，其输出端接所述第四滤波器路的输入端；所述第四滤波器路的输出端分别接所述第三压控振荡器和第四压控振荡器的输入端；所述第二射频开关的相应输入端分别接所述第三压控振荡器和第四压控振荡器的输出端，其输入端接所述第三功分器的相应输入端分别接所述第三放大器和第六放大器的输入端；所述第四放大器的输入端接所述第三放大器的输出端，其输出端接所述混频器的相应输入端；所述混频器的相应输入端接所述大步进锁相环电路的输出端，其输出端接所述第五滤波器路的输入端；所述第五放大器的输入端接所述第五滤波器路的输出端，其输出端接所述第二锁相环的相应输入端。
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| CN105446919A (zh) * | 2015-12-03 | 2016-03-30 | 北京振兴计量测试研究所 | 一种基于PXIe高速总线的微波变频装置 |
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| CN115842549A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-03-24 | 成都天锐星通科技有限公司 | 一种频率综合器 |
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