CN207339815U - 超低相位噪声频率合成器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种能够提升VCO输出频率的相位噪声的超低相位噪声频率合成器。该超低相位噪声频率合成器，包括混频器、本振以及依次电连接的参考时钟、DDS、鉴相器、运算放大器、VCO、第一功分器；所述本振与混频器电连接，所述第一功分器与混频器电连接；所述混频器与鉴相器电连接。采用该超低相位噪声频率合成器，能够降低回环频率，降低鉴相器参考时钟的倍频次数，减小鉴相器参考时钟的倍频恶化，从而提升VCO输出频率的相位噪声。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种频率合成器，尤其是一种超低相位噪声频率合成器。
背景技术
众所周知的：频率合成技术起源于上世纪30年代，目前，频率合成器已经成为射频微波系统的“心脏”，在军用和民用通信、导航、雷达和仪器仪表等领域中都有广泛的应用。随着现代技术的不断发展，人们对频率合成器的要求越来越高，频率合成器的关键性指标往往决定了射频微波系统的性能。特别是频率合成器的相位噪声，直接决定了通信系统的通信误码率、雷达系统的检测灵敏度等，因此，要求频率合成器具有低相位噪声特性。
目前，常用的频率合成技术有：直接频率合成、基于锁相环的频率合成和直接数字频率合成。直接频率合成相位噪声特性最好，但其方案复杂、功耗大、成本高；
直接数字频率合成器相位噪声较好，但其杂散较多且不好消除；常规的锁相环频率合成方案虽然具有方案较简单，杂散较易控制的特点，但其相位噪声较差。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够提升VCO输出频率的相位噪声的超低相位噪声频率合成器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：超低相位噪声频率合成器，包括混频器、本振以及依次电连接的参考时钟、DDS、鉴相器、运算放大器、VCO、第一功分器；
所述本振与混频器电连接，所述第一功分器与混频器电连接；所述混频器与鉴相器电连接。
进一步的，所述的超低相位噪声频率合成器，还包括第二放大器、第二倍频器、第二带通滤波器、第三放大器；所述参考时钟与DDS之间设置有第二功分器；所述参考时钟、第二功分器、DDS依次电连接；
所述第二功分器、第二放大器、第二倍频器、第二带通滤波器、第三放大器以及混频器依次电连接；信号依次经过所述第二放大器、第二倍频器、第二带通滤波器、第三放大器形成本振输送到混频器。
进一步的，所述参考时钟与第二功分器之间设置有第一倍频器、第一带通滤波器、第一放大器；
所述参考时钟、第一倍频器、第一带通滤波器、第一放大器、第二功分器依次电连接。
进一步的，所述混频器与鉴相器之间设置有低通滤波器、第四放大器、分频器；所述混频器低通滤波器、第四放大器、分频器、鉴相器依次电连接。
进一步的，所述的超低相位噪声频率合成器，还包括第三带通滤波器；所述第三带通滤波器与第一功分器电连接。
具体的，所述参考时钟采用恒温晶振。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的超低相位噪声频率合成器，通过参考时钟为DDS提供时钟信号，DDS输出频率为鉴相器提供参考时钟信号，VCO输出频率经过功分器功分两路，一路输出，一路作混频器的射频输入信号与本振信号混频，混频器输出的中频信号进入鉴相器。然后再经过VCO输出频率，经过功分器功分两路，一路输出，一路作混频器的射频输入信号与本振信号混频，混频器输出的中频信号进入鉴相器，从而实现反馈，如此往复。因此，本实用新型所述的超低相位噪声频率合成器，能够降低回环频率，降低鉴相器参考时钟的倍频次数，减小鉴相器参考时钟的倍频恶化，从而提升VCO输出频率的相位噪声。
附图说明
图1是超低相位噪声频率合成器的原理框图；
图2是本实用新型其中一个实施例中超低相位噪声频率合成器的原理框图；
图中标示：1-参考时钟，2-第一倍频器，3-第一带通滤波器，4-第一放大器，5-第二功分器，6-DDS，7-第二放大器，8-第二倍频器，9-第二带通滤波器，10-第三放大器，11-混频器，12-低通滤波器，13-第四放大器，14-分频器，15-鉴相器，16-运算放大器，17-VCO，18-第一功分器，19-第三带通滤波器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实用新型所述的超低相位噪声频率合成器，包括混频器11、本振以及依次电连接的参考时钟1、DDS6、鉴相器15、运算放大器16、VCO17、第一功分器18；
所述本振与混频器11电连接，所述第一功分器18与混频器11电连接；所述混频器11与鉴相器15电连接。
在工作的过程中：
参考时钟1为DDS2提供时钟信号，DDS2输出频率为鉴相器15提供参考时钟信号，VCO17输出频率经过第一功分器18功分两路，一路输出，一路作混频器11的射频输入信号与本振信号混频，混频器11输出的中频信号进入鉴相器15。然后再经过VCO17输出频率，再经过第一功分器18功分两路，一路输出，一路作混频器11的射频输入信号与本振信号混频，混频器11输出的中频信号进入鉴相器15，从而实现反馈，如此往复。其中具体的：当鉴相器15不带分频功能，则混频器11输出的中频信号需经分频器分频后进入鉴相器15，如果鉴相器15带分频功能，则混频器11输出的中频信号直接进入鉴相器。
综上所述，上述超低相位噪声频率合成器，由于将第一功分器18功分的两路信号中的一路不符合要求的信号与本振进行混频然后输入到鉴相器15，从而使得VCO17在通过第一功分器18分路后，能够形成一路稳定的频率分辨率高、低相位噪声的信号。因此，本实用新型所述的超低相位噪声频率合成器，能够降低回环频率，降低鉴相器参考时钟的倍频次数，减小鉴相器参考时钟的倍频恶化，从而提升VCO输出频率的相位噪声。
本振可以采用多种形成方式，其中一种具体的方式为：所述的超低相位噪声频率合成器，还包括第二放大器7、第二倍频器8、第二带通滤波器9、第三放大器10；所述参考时钟1与DDS6之间设置有第二功分器5；所述参考时钟1、第二功分器5、DDS6依次电连接；
所述第二功分器5、第二放大器7、第二倍频器8、第二带通滤波器9、第三放大器10以及混频器11依次电连接；信号依次经过所述第二放大器7、第二倍频器8、第二带通滤波器9、第三放大器10形成本振输送到混频器11。
通过在所述参考时钟1与DDS6之间设置有第二功分器5；并且使得第二功分器5功分后的一路信号依次经过第二放大器7、第二倍频器8、第二带通滤波器9、第三放大器10形成本振在混频器11处与第一功分器18功分后的一路混频。
为了通过参考时钟1能够获得稳定的信号，进一步的，所述参考时钟1与第二功分器5之间设置有第一倍频器2、第一带通滤波器3、第一放大器4；
所述参考时钟1、第一倍频器2、第一带通滤波器3、第一放大器4、第二功分器5依次电连接。
为了避免鉴相器15不具有分频功能时，混频器11中输出的中频信号能够实现分频后进入到鉴相器15。进一步的，所述混频器11与鉴相器15之间设置有低通滤波器12、第四放大器13、分频器14；所述混频器11、低通滤波器12、第四放大器13、分频器14、鉴相器15依次电连接。
为了能够进一步的保证第一功分器18功分后的一路输出信号频率分辨率高、低相位噪声，进一步的，所述的超低相位噪声频率合成器，还包括第三带通滤波器19；所述第三带通滤波器19与第一功分器18电连接。
所述参考时钟1可以采用多种方式实现，为了保证信号的稳定，具有的，所述参考时钟1采用恒温晶振。
实施例
超低相位噪声频率合成器，包括混频器11、本振以及依次电连接的参考时钟1、DDS6、鉴相器15、运算放大器16、VCO17、第一功分器18；所述本振与混频器11电连接，所述第一功分器18与混频器11电连接；所述混频器11与鉴相器15电连接。
所述超低相位噪声频率合成器，还包括第二放大器7、第二倍频器8、第二带通滤波器9、第三放大器10；所述参考时钟1与DDS6之间设置有第二功分器5；所述参考时钟1、第二功分器5、DDS6依次电连接；所述第二功分器5、第二放大器7、第二倍频器8、第二带通滤波器9、第三放大器10以及混频器11依次电连接；信号依次经过所述第二放大器7、第二倍频器8、第二带通滤波器9、第三放大器10形成本振输送到混频器11。
所述参考时钟1与第二功分器5之间设置有第一倍频器2、第一带通滤波器3、第一放大器4；所述参考时钟1、第一倍频器2、第一带通滤波器3、第一放大器4、第二功分器5依次电连接。
所述混频器11与鉴相器15之间设置有低通滤波器12、第四放大器13、分频器14；所述混频器11低通滤波器12、第四放大器13、分频器14、鉴相器15依次电连接。所述的超低相位噪声频率合成器，还包括第三带通滤波器19；所述第三带通滤波器19与第一功分器18电连接。所述参考时钟1采用恒温晶振。
Claims (6)
1.超低相位噪声频率合成器，其特征在于：包括混频器(11)、本振以及依次电连接的参考时钟(1)、DDS(6)、鉴相器(15)、运算放大器(16)、VCO(17)、第一功分器(18)；
所述本振与混频器(11)电连接，所述第一功分器(18)与混频器(11)电连接；所述混频器(11)与鉴相器(15)电连接。
2.如权利要求1所述的超低相位噪声频率合成器，其特征在于：还包括第二放大器(7)、第二倍频器(8)、第二带通滤波器(9)、第三放大器(10)；所述参考时钟(1)与DDS(6)之间设置有第二功分器(5)；所述参考时钟(1)、第二功分器(5)、DDS(6)依次电连接；
所述第二功分器(5)、第二放大器(7)、第二倍频器(8)、第二带通滤波器(9)、第三放大器(10)以及混频器(11)依次电连接；信号依次经过所述第二放大器(7)、第二倍频器(8)、第二带通滤波器(9)、第三放大器(10)形成本振输送到混频器(11)。
3.如权利要求2所述的超低相位噪声频率合成器，其特征在于：所述参考时钟(1)与第二功分器(5)之间设置有第一倍频器(2)、第一带通滤波器(3)、第一放大器(4)；
所述参考时钟(1)、第一倍频器(2)、第一带通滤波器(3)、第一放大器(4)、第二功分器(5)依次电连接。
4.如权利要求3所述的超低相位噪声频率合成器，其特征在于：所述混频器(11)与鉴相器(15)之间设置有低通滤波器(12)、第四放大器(13)、分频器(14)；所述混频器(11)低通滤波器(12)、第四放大器(13)、分频器(14)、鉴相器(15)依次电连接。
5.如权利要求1、2、3或4所述的超低相位噪声频率合成器，其特征在于：还包括第三带通滤波器(19)；所述第三带通滤波器(19)与第一功分器(18)电连接。
6.如权利要求1、2、3或4所述的超低相位噪声频率合成器，其特征在于：所述参考时钟(1)采用恒温晶振。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721666387.XU CN207339815U (zh) | 2017-12-04 | 2017-12-04 | 超低相位噪声频率合成器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721666387.XU CN207339815U (zh) | 2017-12-04 | 2017-12-04 | 超低相位噪声频率合成器 |
Publications (1)
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| CN207339815U true CN207339815U (zh) | 2018-05-08 |
Family
ID=62427947
Family Applications (1)
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| CN201721666387.XU Active CN207339815U (zh) | 2017-12-04 | 2017-12-04 | 超低相位噪声频率合成器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN207339815U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112994686A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-18 | 中国船舶重工集团公司第七二三研究所 | 一种低相位噪声时钟频率源装置 |
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2017
- 2017-12-04 CN CN201721666387.XU patent/CN207339815U/zh active Active
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| CN112994686A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-18 | 中国船舶重工集团公司第七二三研究所 | 一种低相位噪声时钟频率源装置 |
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