[实用新型]一种频率合成器

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种频率合成器。

背景技术

目前，在无线通信领域中，接收机和发射机中使用的频率合成器都是采用频率合成方式实现的。频率合成器信号的频谱纯度，直接关系到接收机的动态范围和发射机的频谱纯度。随着通信系统工作频带的增加，所需的频率合成器的工作频段也在相应的增加。

常规频率合成方式有直接模拟合成法、锁相环合成法和直接数字合成(Direct Digital Synthesis，简称DDS)。直接模拟合成法频率转换时间快、相位噪声好，但是采用直接模拟合成法的频率合成器的体积、功耗较大。锁相环合成法通过锁相环完成频率的加、减、乘、除运算。采用锁相环合成法的频率合成器结构简化、体积小。锁相环合成法的相位噪声除受到参考信号的影响外，还与鉴相器及分频比有关。直接数字合成法的频率合成器转换速度很快，但是，直接数字合成受到数模转换器(Digital to Analog Converter，简称DAC)的工作频率的限制，其输出频率也受到了限制。

综合考虑相位噪声、杂散、频率范围、实现的难易程度、体积、功耗大小等因素，锁相环合成法在体积、功耗比较小的情况下，在相对较窄的频率范围内，可以达到较好的相位噪声和杂散指标。相关技术中，采用锁相环合成法的频率合成器通常包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器和分频器。然而，目前大量应用的锁相环频率合成方法存在以下问题：受压控振荡器输出频率的限制，导致频率范围窄；随着压控振荡器输出频率范围的增加，压控振荡器调谐灵敏度变化增大，导致环路滤波器与压控振荡器不适应，最终导致输出信号相位噪声急剧恶化。比如，压控振荡器输出范围为4GHz～7GHz时，在输出信号频率范围为5.1GHz～5.3GHz，相位噪声可达到-90dBc/Hz@10kHz；而在输出频率的高端，比如6.9GHz～7.0GHz范围内,相位噪声只能达到-85dBc/Hz@10kHz。

随着通信技术的发展，要求频率合成器的输出频率范围越来越宽，并且对相位噪声的要求也越来越高，相关技术中的锁相环频率合成方式已经不能满足对输出频率范围和相位噪声的要求。

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频率合成器，减小相位噪声。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种频率合成器，包括第一可变分频鉴相器、第一环路滤波器、第二可变分频鉴相器、第二环路滤波器、环路选择开关、第一压控振荡器、第一分路器、放大滤波器、混频器、恒温晶振、第三分路器、第三可变分频鉴相器、第三环路滤波器、第二压控振荡器和第二分路器，其中，所述第三分路器的输入端接所述恒温晶振的输出端，所述第三分路器的第一输出端接所述第一可变分频鉴相器的第一输入端，所述第一可变分频鉴相器的第二输入端接所述第一分路器的第二输出端，所述第一可变分频鉴相器的输出端接所述第一环路滤波器的输入端，所述第一环路滤波器的输出端接所述环路选择开关的第一输入端；所述第二可变分频鉴相器的第一输入端接所述第三分路器的第二输出端，所述第二可变分频鉴相器的第二输入端接所述放大滤波器的输出端，所述第二可变分频鉴相器的输出端接所述第二环路滤波器的输入端，所述第二环路滤波器的输出端接所述环路选择开关的第二输入端；所述环路选择开关的输出端接所述第一压控振荡器的输入端，所述第一压控振荡器的输出端接所述第一分路器的输入端，所述第一分路器的第一输出端为所述频率合成器的输出端；所述第三可变分频鉴相器的第一输入端接所述第三分路器的第三输出端，所述第三可变分频鉴相器的第二输入端接所述第二分路器的第二输出端，所述第三可变分频鉴相器的输出端接所述第三环路滤波器的输入端，所述第三环路滤波器的输出端接所述第二压控振荡器的输入端，所述第二压控振荡器的输出端接所述第二分路器的输入端；所述混频器的第一输入端接所述第一分路器的第三输出端，所述混频器的第二输入端接所述第二分路器的第一输出端，所述混频器的输出端接所述放大滤波器的输入端。

进一步地，上述频率合成器还可具有以下特点，所述第一可变分频鉴相器包括第一参考分频器、第一反馈分频器和第一鉴相器，所述第一参考分频器的输出端接所述第一鉴相器的第一输入端，所述第一反馈分频器的输出端接所述第一鉴相器的第二输入端，所述第一参考分频器的输入端为第一可变分频鉴相器的第一输入端，所述第一反馈分频器的输入端为所述第一可变分频鉴相器的第二输入端，所述第一鉴相器的输出端为所述第一可变分频鉴相器的输出端；