CN214101350U - 基于htcc技术的k波段小型化宽带低相噪频率源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于HTCC技术的K波段小型化宽带低相噪频率源，该频率源包括分频器电路、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、功分器、放大器和单片机，分频器电路与鉴相器连接，鉴相器依次连接环路滤波器、压控振荡器、功分器和放大器，所述单片机与分频器电路连接。本实用新型相较于同类型产品在大大缩小体积的同时，还具有相位噪声低、杂散抑制好、频率步进小及防尘防水的优点。

Description

基于HTCC技术的K波段小型化宽带低相噪频率源

技术领域

本实用新型涉及频率源领域，尤其是涉及一种基于HTCC（高温陶瓷共烧）技术的K波段小型化宽带低相噪频率源。

背景技术

随着通信需求的逐渐增长和通信技术的不断发展，传统的频率源和无线传输标准已经无法满足未来通信系统的需求。在无线通信领域范围内，频率源是不可或缺的关键部件，其性能的好坏直接决定了整个系统的性能高低，因此它被称为通信系统的“心脏”。在收发机、雷达、电子对抗、广播电视、家用电器等领域中都有广泛的应用，正因为如此广泛的需求，当今在电子领域范围对频率源的性能要求越来越高，在对性能要求不断提高的同时，对频率源的体积有一定要求。

目前常规频率源的各组成器件及外围电路全部贴装在PCB上，用螺钉固定PCB板在腔体内，再封盖安装需要的连接器。这样加工材料多，生产复杂，体积大，互连麻烦，成本高，且在K波段无法实现低相噪、宽带与小体积兼容。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种基于HTCC技术的K波段小型化宽带低相噪频率源，解决现有频率源在K波段无法实现低相噪、宽带与小体积兼容的问题。

本实用新型的发明目的通过以下技术方案来实现：

一种基于HTCC技术的K波段小型化宽带低相噪频率源，该频率源包括分频器电路、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、功分器、放大器和单片机， 分频器电路与鉴相器连接，鉴相器依次连接环路滤波器、压控振荡器、功分器和放大器，所述单片机与分频器电路连接。

作为进一步的技术方案，所述分频器电路包括R分频器和N分频器，R分频器的输出端连接鉴相器，N分频器的一个输入端连接功分器，N分频器的输出端连接鉴相器，单片机分别连接R分频器和N分频器。

作为进一步的技术方案，R分频器的输入端连接参考100MHz信号输入源。

作为进一步的技术方案，分频器电路、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、功分器、放大器和单片机直接贴装PCB板上，并集成于陶瓷封装腔内。

作为进一步的技术方案，陶瓷封装腔的尺寸为15mm*12mm*3mm。

与现有技术相比，本实用新型通过PLL技术、HTCC技术结合应用，使得该频率源工作在0.25-21GHz，在具备低相噪同时（相噪优于-91dBc/Hz@1kHz@21GHz），同时尺寸仅有15*12*3mm³。本实用新型相较于同类型产品在大大缩小体积的同时，还具有相位噪声低、杂散抑制好、频率步进小及防尘防水的优点。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构示意图；

图2为本实用新型的布局结构示意图；

图3为图2的仰视结构示意图；

图4为图2的左视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图1所示，本实施例提供一种基于HTCC技术的K波段小型化宽带低相噪频率源，该频率源包括分频器电路1、鉴相器、环路滤波器4、压控振荡器3、功分器2、放大器和单片机5。分频器电路1与鉴相器连接，鉴相器依次连接环路滤波器4、压控振荡器3、功分器2和放大器。单片机与分频器电路连接。

分频器电路包括R分频器和N分频器，R分频器的输出端连接鉴相器，N分频器的一个输入端连接功分器，N分频器的输出端连接鉴相器，单片机分别连接R分频器和N分频器。

R分频器的输入端接收参考100MHz信号输入源输入的参考100MHz信号。放大器的输出端输出RF输出，其输出范围：0.25GHz-21GHz。

如图2~图4所示，分频器电路1、鉴相器、环路滤波器4、压控振荡器3、功分器2、放大器、单片机5、稳压块6、锁相环7直接贴装PCB板8上，并集成于陶瓷封装腔10内。陶瓷封装腔的尺寸为15mm*12mm*3mm。陶瓷封装腔的上下侧向外延伸出若干引脚9。本频率源的各组成元件直接贴装在PCB板上，省去复杂的互连接插件，提高产品的集成度，降低生产成本和周期，形成标准化实现批量生产。极大改善客户互连空间，对行业应用具有非常大的推进作用。

本实用新型使用了PLL技术，再结合宽带VCO技术、HTCC技术，不仅成功实现了输出频率带宽宽（0.25GHz-21GHz），低相位噪声(-91dBc/Hz@1k@21GHz)的频谱输出的特点，也为后续的超宽带低相噪小型化频率源的扩展打下了坚实的基础。该产品具有宽带、低相位噪声、体积小等技术指标特点。PLL技术特征在于：参考信号的输入、PLL芯片输出、放大输出。

如图1所示，K波段微型化宽带低相噪频率源主要将参考信号合成为0.25-21G的宽带、低相位噪声的信号源，控制电路还可进行输出频谱的扩展，可扩展为2.5MHz频率步进。

在K波段小型化宽带频率源的实现过程中，参考100MHz信号给鉴相器提供参考频率，鉴相器将R分频器分频后的信号与输入参考频率比较，将频率差信号转变为输出电流i以及高频谐波。输出电流i与高频谐波经过环路滤波器滤除杂波以及积分之后转化为电压信号V，电压信号V的大小直接控制压控振荡器输出频率的频率值。压控振荡器输出频率经功分器功分后一路经放大器放大后直接输出；另一路经过N分频器分频后返回鉴相器。外部控制芯片单片机通过改变R分频器与N分频器的分频数实现输出频率步进与输出频率值的控制。

本产品将频率源的各组成元件集成于15mm*12mm*3mm的陶瓷封装腔内，实现技术指标的同时，具有体积小、重量轻、耐腐蚀、耐高温、导热性能好的优点。

本产品各指标如下：

1）输出信号频率：0.25GHz-21GHz

2）频率分辨率：1MHz

3）杂散抑制：≥ 65dBc

4）相噪：≤-91dBc/Hz@1KHz

5）体积：15*12*3mm³。

K波段小型化宽带频率源是将参考信号合成为0.25-21GHz的宽带、低相位噪声、小型化的信号源产品。从前述指标可以看出，其能满足一般的系统级要求，能为系统提供本振信号，也可作为自检信号源进行使用，广泛用于对相位噪声要求较高、体积小的产品上。

以上所述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，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于HTCC技术的K波段小型化宽带低相噪频率源，其特征在于，该频率源包括分频器电路、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、功分器、放大器和单片机， 分频器电路与鉴相器连接，鉴相器依次连接环路滤波器、压控振荡器、功分器和放大器，所述单片机与分频器电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于HTCC技术的K波段小型化宽带低相噪频率源，其特征在于，所述分频器电路包括R分频器和N分频器，R分频器的输出端连接鉴相器，N分频器的一个输入端连接功分器，N分频器的输出端连接鉴相器，单片机分别连接R分频器和N分频器。

3.根据权利要求2所述的一种基于HTCC技术的K波段小型化宽带低相噪频率源，其特征在于，R分频器的输入端连接参考100MHz信号输入源。

4.根据权利要求1所述的一种基于HTCC技术的K波段小型化宽带低相噪频率源，其特征在于，分频器电路、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、功分器、放大器和单片机直接贴装PCB板上，并集成于陶瓷封装腔内。

5.根据权利要求4所述的一种基于HTCC技术的K波段小型化宽带低相噪频率源，其特征在于，陶瓷封装腔的尺寸为15mm*12mm*3mm。

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