[发明专利]一种宽带低相噪本振频率合成电路及方法

权利要求书

1.一种宽带低相噪本振频率合成电路，其特征在于，将输入信号分成三路，分别传送到第一倍频器、第二倍频器和直接数字频率合成器；

传送到第一倍频器的一路信号经过第一倍频器、第一放大器、第一高通滤波器、第二放大器之后作为正交混频器的本振信号；

传送到第二倍频器的一路信号，经过倍频之后再经过第二高通滤波器生成锁相环的鉴相参考频率信号；

传送到直接数字频率合成器的输入信号在直接数字频率合成器内部倍频后作为直接数字频率合成器的参考时钟，生成两路频率相同相位差为90度的正交基带信号，两路基带信号分别经过第一低通滤波器和第二低通滤波器滤除参考时钟信号后，输入至正交混频器的I路和Q路输入，正交混频器的输出信号经过带通滤波器后输入至混频器；

压控振荡器的输出信号通过耦合器耦合出部分功率，经过第三放大器后作为混频器的本振信号，与来自带通滤波器的射频信号下变频，混频器输出的中频信号经过第四放大器、第三低通滤波器、整数分频器后进入鉴相器，与来自第二高通滤波器的鉴相参考频率信号鉴相后经过环路滤波器来调谐压控振荡器，使压控振荡器的频率锁定在设置的频率上。

2.如权利要求1所述的一种宽带低相噪本振频率合成电路，其特征在于，传送到第一倍频器的一路信号，经过倍频、滤波、放大之后，与直接数字频率合成器生成的两路相互正交的基带信号在正交混频器进行混频，经过正交混频器本振频率正交上变频之后，输出信号的频率范围为以正交混频器本振频率为中心频率、带宽为2倍最大基带信号频率。

3.如权利要求2所述的一种宽带低相噪本振频率合成电路，其特征在于，所述正交混频器输出信号的频率分辨率取决于直接数字频率合成器输出的基带信号频率分辨率。

4.如权利要求1所述的一种宽带低相噪本振频率合成电路，其特征在于，压控振荡器的输出信号先与正交混频器的输出信号下变频，变频之后频率步进为2倍的最大基带信号频率，混频器下变频之后的信号经过整数分频器之后得到固定的2倍的最大基带信号频率，鉴相器的参考频率为2倍的最大基带信号频率，由鉴相器的参考频率得到第二倍频器的倍频倍数。

5.如权利要求1所述的一种宽带低相噪本振频率合成电路，其特征在于，

设参考频率为FR，第一倍频器的倍频倍数为整数D1，第二倍频器的倍频倍数为整数D2，直接数字频率合成器的输出频率为FBB，整数分频器的分频比为整数N，压控振荡器的锁定输出频率为F，则：

F＝FR*D1+FR*D2*N±FBB

为了实现压控振荡器的锁定输出频率在压控振荡器振荡范围内以最小频率分辨率连续覆盖，FBB的频率范围为0～(FR*D2)/2。

6.一种宽带低相噪本振频率合成方法，其特征在于，将输入信号分成三路，分别传送到第一倍频器、第二倍频器和直接数字频率合成器；

传送到第一倍频器的一路信号，经过倍频、滤波、放大之后，与直接数字频率合成器生成的两路相互正交的基带信号在正交混频器进行混频，经过正交混频器本振频率正交上变频之后输入至带通滤波器；

传送到第二倍频器的一路信号，经过倍频之后再经过第二高通滤波器生成锁相环的鉴相参考频率信号；

传送到直接数字频率合成器的输入信号在直接数字频率合成器内部倍频后作为直接数字频率合成器的参考时钟，生产两路频率相同相位差为90度的正交基带信号，两路基带信号分别经过第一低通滤波器和第二低通滤波器滤除参考时钟信号后，输入至正交混频器的I路和Q路输入，正交混频器的输出信号经过带通滤波器后输入至混频器；

压控振荡器的输出信号通过耦合器耦合出部分功率，经过第三放大器后作为混频器的本振信号，与来自带通滤波器的射频信号下变频，混频器输出的中频信号经过第四放大器、第三低通滤波器、整数分频器后进入鉴相器，与来自第二高通滤波器的鉴相参考频率信号鉴相后经过环路滤波器来调谐压控振荡器，使压控振荡器的频率锁定在设置的频率上。

7.如权利要求6所述的一种宽带低相噪本振频率合成方法，其特征在于，

所述正交混频器输出信号的频率范围为以正交混频器本振频率为中心频率、带宽为2倍最大基带信号频率。