[发明专利]一种用于微波信号发生器的外参考电路及信号生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种用于微波信号发生器的外参考电路，还涉及一种外参考信号生成方法。

背景技术

现代雷达和无线电通信技术的发展，各种电子设备对系统测试不断提出更高的要求，尤其是电子测量仪器的时基准确度和灵活性越来越重要，不但要有准确的内部时基，而且还要在各种测量场合中接收外部参考时基，如为了获得更准确的频率准确度，微波信号发生器需要外接参考信号作为整机的频率基准，在测试需要或组成测试系统时需要各台仪器工作在同一时基下，这就需要仪器使用外参考。一般情况下电子测量仪器的外部参考信号频率跟内部参考信号频率相同，大多为10MHz，但是有的仪器输出的参考信号频率并不是10MHz，而是其他频率，为了加强仪器的兼容性就需要可以使用不同频率外部参考信号，也就是实现任意外参考。

在电子测量仪器中实现多个频率外参考的技术方案有倍频方案、整数分频方案和小数分频方案。

倍频方案是外部参考信号经过倍频处理后得到频率为10MHz的信号，该信号经过锁相环使压控振荡器锁定。该方案虽然实现方式简单，但是要求外参考信号的频率必须能经过倍频得到10MHz的信号，也就是要求外参考信号频率必须是1MHz、2MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz等很少的几种，应用范围不大，不能算是任意外参考。

整数分频方案是外部参考信号经过整数分频处理后得一定的较小频率，如1MHz，压控振荡器的反馈信号也分频到该频率，两个信号鉴相实现锁相环锁定。该方案较倍频方案会有更多的外参考频率，因为只要是1MHz的整数倍的频率就能分频到1MHz，所以该方案要求外参考频率步进也为1MHz，范围一般为1～20MHz。该方案虽然支持的外参考频率比倍频方案多，但由于步进大，只能支持几十个1MHz整数倍的频率点，不能实现真正的任意外参考。

发明内容

本发明提出一种用于微波信号发生器的外参考电路，解决了现有技术无法实现任意外部参考的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于微波信号发生器的外参考电路，包括：外参考输入模块、整数分频器、∑-Δ小数分频器、鉴相器、环路积分器和压控振荡器；

所述整数分频器接收所述外参考输入模块输出的外参考信号，对外参考信号进行整数分频，输出第一分频信号；

所述∑-Δ小数分频器接收所述压控振荡器输出的反馈信号，对反馈信号进行N.f分频，输出第二分频信号；

所述鉴相器对所述整数分频器输出的第一分频信号和所述∑-Δ小数分频器输出的第二分频信号进行鉴相，输出鉴相误差信号；

所述环路积分器对所述鉴相器输出的鉴相误差信号进行积分滤波，生成所述压控振荡器调谐误差控制信号，控制压控振荡器的输出信号并使其锁定在所述外参考信号频率上。

可选地，所述整数分频器、∑-Δ小数分频器为FPGA电路。

可选地，所述整数分频器包括送数端，接收整数分频比信号；输入端，接收所述外参考输入模块输出的外参考信号；输出端，发送分频后的第一分频信号到所述鉴相器。

可选地，所述∑-Δ小数分频器包括送数端，接收小数分频比信号；输入端，接收所述压控振荡器输出的反馈信号；输出端，发送分频后的第二分频信号到所述鉴相器。

可选地，所述压控振荡器输出频率为100MHz，所述外参考输入模块输出的外参考信号的频率范围为1～50MHz。

本发明还提出了一种基于上述外参考电路的外参考信号生成方法，包括以下步骤：

步骤(a)，通过整数分频器实现对外参考信号的整数分频，通过∑-Δ小数分频器实现对压控振荡器输出反馈信号的N.f分频；

步骤(b)，通过鉴相器对两路分频后的信号进行鉴相，环路积分器对鉴相器输出的鉴相误差信号进行积分滤波，生成压控振荡器调谐误差控制信号，控制压控振荡器的输出信号并使其锁定在外参考信号频率上。

可选地，所述步骤(a)中具体包括以下步骤：

根据外部输入的外参考信号频率来选择整数分频器的分频比：外参考信号频率为1～3MHz时分频比为1，即直通；外参考信号频率为＞3～5MHz时分频比为2；外参考信号频率为＞5～15MHz时分频比为5；外参考信号频率为＞15～50MHz时分频比为15；