CN219322364U

CN219322364U - 一种低相噪四通道小型化频率合成器

Info

Publication number: CN219322364U
Application number: CN202223472470.7U
Authority: CN
Inventors: 张宝柱; 徐盛旺
Original assignee: CHENGDU LIANBANG MICROWAVE COMMUNICATION ENGINEERING CO LTD
Current assignee: CHENGDU LIANBANG MICROWAVE COMMUNICATION ENGINEERING CO LTD
Priority date: 2022-12-23
Filing date: 2022-12-23
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2032-12-23

Abstract

本实用新型公开了一种低相噪四通道小型化频率合成器，包括有恒温晶振、梳状谱发生器、二功分器、N路功分器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、四通道DDS、N×4开关矩阵、第一混频器、第二混频器、第三混频器、第四混频器、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、开关滤波器组和放大倍频组。本实用新型采用了DDS芯片产生中频，相比直接模拟式频率合成方式，避免了大量应用滤波器，同时频率步进低至uHz级别，支持小步进跳变，具有更小的频率分辨率。

Description

一种低相噪四通道小型化频率合成器

技术领域

本实用新型涉及频率合成器技术领域，具体涉及到一种低相噪四通道小型化频率合成器。

背景技术

在雷达侦测等电子系统中，多通道接收机应用越来越广泛，也相应要求有越来越多的输出频率相互独立的本振源。由于锁相环为代表的间接式频率合成器噪声普遍偏高，且不能实现快速频率切换，不能满足雷达等系统的使用要求，因此这类本振一般不采用间接式频率合成技术，而是采用直接式频率合成技术方式来满足对低相噪、高速捷变本振的需求。

在直接式频率合成中，需要大量的带通滤波器，来滤除对参考频率“加”、“减”、“乘”、“除”运算过程带来的谐波、杂散等，同时需要大量的放大器来补偿信号传输过程中的损耗，因此就必然导致直接式频率合成器的体积大，功耗高。

针对上述问题，本实用新型提出了一种可以大幅度减小频率合成器体积，降低成本和功耗的一种低相噪四通道小型化频率合成器。

实用新型内容

本实用新型提出了一种可以大幅度减小频率合成器体积，降低成本和功耗的一种低相噪四通道小型化频率合成器。

本实用新型的目的是提供了一种低相噪四通道小型化频率合成器，包括有恒温晶振、梳状谱发生器、二功分器、N路功分器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、四通道DDS、N×4开关矩阵、第一混频器、第二混频器、第三混频器、第四混频器、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、开关滤波器组和放大倍频组，开关滤波器组为四组，放大倍频组为四组，恒温晶振的输出端口与梳状谱发生器的输入端连接，梳状谱发生器的输出端与二功分器连接，二功分器的其中一个输出端口与第一滤波器连接，二功分器的另一端输出端口与N路功分器的输入端口连接，第一滤波器的输出端与四通道DDS的参考信号输入端口连接，四通道DDS的四个射频输出端口分别与第一混频器、第二混频器、第三混频器和第四混频器的中频输入端口连接，N路功分器的N路输出端口分别与第二滤波器和第三滤波器的输入端口连接，第二滤波器和第三滤波器的输出端口分别与N×4开关矩阵的N个输入端口连接，N×4开关矩阵的输出端口分别与第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器的输入端口连接，第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器分的输出端口分别与第一混频器、第二混频器、第三混频器和第四混频器的本振输入端口连接，第一混频器、第二混频器、第三混频器和第四混频器的射频输出端口分别与开关滤波器组的射频输入端口连接，开关滤波器组的输出端口与放大倍频组的输入端口连接。

进一步的，开关滤波器包括有第一开关、第二开关、第四滤波器和第五滤波器，第一开关的M路输出端口分别与第四滤波器和第五滤波器的输入端口连接，第四滤波器和第五滤波器的输出端口分别与第二开关的射频输入端口连接。

进一步的，放大倍频组包括有第五放大器、倍频器和第六滤波器，第五放大器的输出端口与倍频器的输入端口连接，倍频器的输出端口与第六滤波器的输入端口连接。

本实用新型具有以下优势：本实用新型采用了DDS芯片产生中频，相比直接模拟式频率合成方式，避免了大量应用滤波器，同时频率步进低至uHz级别，支持小步进跳变，具有更小的频率分辨率。目前采用DDS的实现的复杂多通道频率合成器多采用独立单通道DDS和多路独立频标频率综合实现，而本实用新型采用集成度更高的四通道DDS芯片，频标产生采用了交换矩阵，可以缩减3/4的频标产生的开关滤波器组的数量，大幅度减小产品体积。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图中：1、恒温晶振；2、梳状谱发生器；3、二功分器；4、第一滤波器；5、N路功分器；6、第二滤波器；7、第三滤波器；8、四通道DDS；9、N×4开关矩阵；10、第一混频器；11、第二混频器；12、第三混频器；13、第四混频器；14、第一放大器；15、第二放大器；16、第三放大器；17、第四放大器；18、第一开关；19、第四滤波器；20、第五滤波器；21、第二开关；22、第五放大器；23、倍频器；24、第六滤波器。

具体实施方式

本实用新型提供了一种低相噪四通道小型化频率合成器，包括有恒温晶振1、梳状谱发生器2、二功分器3、N路功分器5、第一滤波器4、第二滤波器6、第三滤波器7、四通道DDS8、N×4开关矩阵9、第一混频器10、第二混频器11、第三混频器12、第四混频器13、第一放大器14、第二放大器15、第三放大器16、第四放大器17、开关滤波器组和放大倍频组，开关滤波器组为四组，放大倍频组为四组，恒温晶振1的输出端口与梳状谱发生器2的输入端连接，梳状谱发生器2的输出端与二功分器3连接，二功分器3的其中一个输出端口与第一滤波器4连接，二功分器3的另一端输出端口与N路功分器5的输入端口连接，第一滤波器4的输出端与四通道DDS8的参考信号输入端口连接，四通道DDS8的四个射频输出端口分别与第一混频器10、第二混频器11、第三混频器12和第四混频器13的中频输入端口连接，N路功分器5的N路输出端口分别与第二滤波器6和第三滤波器7的输入端口连接，第二滤波器6和第三滤波器7的输出端口分别与N×4开关矩阵9的N个输入端口连接，N×4开关矩阵9的输出端口分别与第一放大器14、第二放大器15、第三放大器16和第四放大器17的输入端口连接，第一放大器14、第二放大器15、第三放大器16和第四放大器17的输出端口分别与第一混频器10、第二混频器11、第三混频器12和第四混频器13的本振输入端口连接，第一混频器10、第二混频器、11第三混频器12和第四混频器13的射频输出端口分别与开关滤波器组的射频输入端口连接，开关滤波器组的输出端口与放大倍频组的输入端口连接。

本实施例中，开关滤波器包括有第一开关18、第二开关21、第四滤波器19和第五滤波器20，第一开关18的M路输出端口分别与第四滤波器19和第五滤波器20的输入端口连接，第四滤波器19和第五滤波器20的输出端口分别与第二开关21的射频输入端口连接。

本实施例中，放大倍频组包括有第五放大器22、倍频器23和第六滤波器24，第五放大器22的输出端口与倍频器23的输入端口连接，倍频器23的输出端口与第六滤波器24的输入端口连接。

本实施例中，N路功分器9的输出端口在使用过程中可根据方案以及产品需要来连接多个滤波器，开关滤波器组中开关的输出端口在使用过程中可根据方案以及产品需要来连接多个滤波器。

本实施例中，通过恒温晶振1输出信号到梳状谱发生器2，梳状谱发生器2产生梳状谱信号经过二功分器3功分为两路，其中一路经过第一滤波器4得到一个低相噪、低杂散的点频信号，为四通道DDS8提供正常工作所需的参考时钟信号(REF_CLK)，四通道DDS8产生频率合成所需的四路步进频率为Δf/2的中频信号CH1～CH4。二功分3器输出的另外一路信号经过N路功分器5，分别经过第一滤波器6和第二滤波器7，产生低相噪、低杂散的N路S波段频标信号。将上述N路S波段频标信号输入到一个具有N路输入，4路任意输出的N×4开关矩阵9，N×4开关矩阵9输出即为四路本振信号fLO1～fLO4，四通道DDS8产生的四路中频CH1～CH4与第一放大器14、第二放大器15、第三放大器16和第四放大器17输出的本振信号在经过第一混频器10、第二混频器11、第三混频器12和第四混频器13完成混频后，产生射频输出信号，分别输入到开关滤波器组滤除混频后的交互杂散，得到4路相互独立，步进为Δf/2纯净的S波段信号，放大倍频器组将4路相互独立，步进为Δf/2的S波段信号进行放大、倍频和频率滤除，最终得到纯净的4路C波段小步进跳变频率为Δf的射频频率。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims

1.一种低相噪四通道小型化频率合成器，包括有恒温晶振、梳状谱发生器、二功分器、N路功分器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、四通道DDS、N×4开关矩阵、第一混频器、第二混频器、第三混频器、第四混频器、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、开关滤波器组和放大倍频组，其特征在于：所述开关滤波器组为四组，所述放大倍频组为四组，所述恒温晶振的输出端口与梳状谱发生器的输入端连接，所述梳状谱发生器的输出端与二功分器连接，所述二功分器的其中一个输出端口与第一滤波器连接，所述二功分器的另一端输出端口与N路功分器的输入端口连接，所述第一滤波器的输出端与四通道DDS的参考信号输入端口连接，所述四通道DDS的四个射频输出端口分别与第一混频器、第二混频器、第三混频器和第四混频器的中频输入端口连接，所述N路功分器的N路输出端口分别与第二滤波器和第三滤波器的输入端口连接，所述第二滤波器和第三滤波器的输出端口分别与N×4开关矩阵的N个输入端口连接，所述N×4开关矩阵的输出端口分别与第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器的输入端口连接，所述第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器分的输出端口分别与第一混频器、第二混频器、第三混频器和第四混频器的本振输入端口连接，所述第一混频器、第二混频器、第三混频器和第四混频器的射频输出端口分别与开关滤波器组的射频输入端口连接，所述开关滤波器组的输出端口与放大倍频组的输入端口连接。

2.如权利要求1所述的一种低相噪四通道小型化频率合成器，其特征在于：所述开关滤波器包括有第一开关、第二开关、第四滤波器和第五滤波器，所述第一开关的M路输出端口分别与第四滤波器和第五滤波器的输入端口连接，所述第四滤波器和第五滤波器的输出端口分别与第二开关的射频输入端口连接。

3.如权利要求1所述的一种低相噪四通道小型化频率合成器，其特征在于：所述放大倍频组包括有第五放大器、倍频器和第六滤波器，所述第五放大器的输出端口与倍频器的输入端口连接，所述倍频器的输出端口与第六滤波器的输入端口连接。