CN210351128U - 一种高频低相位噪声微波信号源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高频低相位噪声微波信号源，包括锁相单元，所述锁相单元包括鉴相器，所述鉴相器分别连接有R分频器、N分频器和环路滤波器，所述R分频器连接有参考信号输入端，所述环路滤波器连接有压控振荡器VCO，所述压控振荡器VCO分别连接放大单元和所述N分频器，所述放大单元连接有滤波单元，所述滤波单元连接微波信号输出端。本实用新型的有益效果：具有良好的相位噪声及功率及杂波抑制指标，可以用作变频系统本振信号，校准系统参考信号等；达到了输出频率高、相位噪声低、杂散低、输出幅度大、输出杂波抑制度高等特点。

Description

一种高频低相位噪声微波信号源

技术领域

本实用新型涉及微波信号源技术领域，具体来说，涉及一种高频低相位噪声微波信号源。

背景技术

频率合成技术是雷达、通信领域中保证系统高性能指标的关键技术之一，射频微波信号源在很多电子设备中起到了决定性的作用。现代雷达、现代电子对抗系统、现代通讯等系统都对微波信号源提出很高要求。 尤其对其相位噪声、稳定度、输出功率及杂散提出更加苛刻的要求，但目前的微波信号源均无法满足上述要求。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种高频低相位噪声微波信号源，具有良好的相位噪声及功率及杂波抑制指标，可以用作变频系统本振信号，校准系统参考信号等。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种高频低相位噪声微波信号源，包括锁相单元，所述锁相单元包括鉴相器，所述鉴相器分别连接有R分频器、N分频器和环路滤波器，所述R分频器连接有参考信号输入端，所述环路滤波器连接有压控振荡器VCO，所述压控振荡器VCO分别连接放大单元和所述N分频器，所述放大单元连接有滤波单元，所述滤波单元连接微波信号输出端。

进一步地，所述参考信号输入端连接有参考单元。

进一步地，所述锁相单元连接有线性稳压器。

进一步地，所述锁相单元还包括数据存储器，所述数据存储器连接有控制单元，所述控制单元分别连接所述放大单元和所述滤波单元。

进一步地，所述参考信号输入端输入的参考信号的频率为100MHZ。

进一步地，所述环路滤波器为RC积分滤波器。

本实用新型的有益效果：具有良好的相位噪声及功率及杂波抑制指标，可以用作变频系统本振信号，校准系统参考信号等；达到了输出频率高、相位噪声低、杂散低、输出幅度大、输出杂波抑制度高等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的高频低相位噪声微波信号源的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，根据本实用新型实施例所述的一种高频低相位噪声微波信号源，包括锁相单元，所述锁相单元包括鉴相器，所述鉴相器分别连接有R分频器（即图中的÷R）、N分频器（即图中的÷N）和环路滤波器，所述R分频器连接有参考信号输入端，所述环路滤波器连接有压控振荡器VCO，所述压控振荡器VCO分别连接放大单元和所述N分频器，所述放大单元连接有滤波单元，所述滤波单元连接微波信号输出端。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述参考信号输入端连接有参考单元。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述锁相单元连接有线性稳压器。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述锁相单元还包括数据存储器，所述数据存储器连接有控制单元，所述控制单元分别连接所述放大单元和所述滤波单元。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述参考信号输入端输入的参考信号的频率为100MHZ。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述环路滤波器为RC积分滤波器。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本实用新型所述高频低相位噪声微波信号源（以下简称为本信号源）主要包括锁相单元、放大单元、滤波单元、线性稳压器、控制单元，参考单元接锁相单元的输入端（即参考信号输入端），锁相单元的输出端与放大单元的输入端相连，放大单元输出端与滤波单元相连，控制单元分别与锁相单元、放大单元及滤波单元连接进行控制。控制单元为微控制器或单片机。

锁相单元通过与参考信号的频率相位比较调整调谐电压直至锁相单元输出端锁定输出高频低相位噪声微波信号。

放大单元包括放大电路，其用于对锁相单元输出端的输出信号进行放大，控制最终的输出信号的功率，实现输出频率在微波信号输出端满足最小7dBm的幅度要求。

滤波单元包括滤波电路，其用于对锁相单元输出端的输出信号进行杂波抑制，使最终的输出信号的杂波抑制满足大于等于70dBc的要求。滤波器主要滤除带外近端的杂散信号，插入损耗1dB左右对基频信号及倍频信号的抑制为70dBc,满足系统要求。

线性稳压器提供的电压及电流可以满足整个高频低相位噪声微波信号源的电源供给要求。

锁相单元的工作原理：锁相单元通过自身的鉴相器将N分频器分频后的信号与参考信号相位单元进行比较，将相位信息通过锁相环模拟乘法器及电荷泵将相位差转换为脉冲电压信号，然后通过环路滤波器滤波后转换为直流信号并对压控振荡器VCO的输出信号频率及相位进行调整，直至与参考信号相位及频率相同时锁定信号。锁相单元具有输出频率高、杂散低、相位噪声好，谐波抑制高等特点。本信号源通过大的鉴相频率，保证了输出信号的相位噪声及杂波信号抑制。大的鉴相频率使得输出信号低噪低相位噪声指标优同时保证鉴相泄露远离主信号，通过环路将近端杂散信号抑制较高。

本信号源通过放大单元来对锁相单元的输出信号进行放大，放大单元在相应频段的增益较高，P-1较高，对信号相位噪声恶化较小。非线性产生的杂散小，对输出信号的基频信号和倍频信号有所抑制，在保证输出功率幅度的同时提高信号源的杂波抑制。放大单元的主要功能为调节输出幅度范围，由于信号在经过锁相单元输出功分后其幅度降低为-6dBm不满足幅度范围，通过放大单元将输出信号进行15倍增益放大，减去滤波器1dB插损，频率源输出幅度满足大于等于7dBm要求。

本信号源通过滤波单元来对输出信号的基频信号和倍频信号进行抑制提高本信号源的频谱纯净度，对带外杂波信号进行高抑制。

在具体使用时，本参考单元输出参考信号后，然后提供锁相单元作为参考输入，锁相单元通过与输入参考信号的频率的比较后，然后锁定输出信号，输出给放大器进行放大，通过滤波器对杂波信号进行抑制后输出，最终使得微波信号源相位噪声输出可达到≤-85dB@1KHz, ≤-95dB@10KHz，微波信号源输出幅度满足大于等于7dBm要求。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，具有良好的相位噪声及功率及杂波抑制指标，可以用作变频系统本振信号，校准系统参考信号等；达到了输出频率高、相位噪声低、杂散低、输出幅度大、输出杂波抑制度高等特点。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高频低相位噪声微波信号源，包括锁相单元，其特征在于，所述锁相单元包括鉴相器，所述鉴相器分别连接有R分频器、N分频器和环路滤波器，所述R分频器连接有参考信号输入端，所述环路滤波器连接有压控振荡器VCO，所述压控振荡器VCO分别连接放大单元和所述N分频器，所述放大单元连接有滤波单元，所述滤波单元连接微波信号输出端。

2.根据权利要求1所述的高频低相位噪声微波信号源，其特征在于，所述参考信号输入端连接有参考单元。

3.根据权利要求1所述的高频低相位噪声微波信号源，其特征在于，所述锁相单元连接有线性稳压器。

4.根据权利要求1所述的高频低相位噪声微波信号源，其特征在于，所述锁相单元还包括数据存储器，所述数据存储器连接有控制单元，所述控制单元分别连接所述放大单元和所述滤波单元。

5.根据权利要求1所述的高频低相位噪声微波信号源，其特征在于，所述参考信号输入端输入的参考信号的频率为100MHZ。

6.根据权利要求1所述的高频低相位噪声微波信号源，其特征在于，所述环路滤波器为RC积分滤波器。

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