[发明专利]W波段低相噪锁相源及其使用方法

说明书

本发明公开了一种W波段低相噪锁相源及其使用方法，晶振的第一输出端与倍频器组连接，倍频器组的输出端与带通滤波器连接，带通滤波器的输出端与谐波混频器的第一输入端连接，晶振的第二输出端与鉴相器的第一输入端连接，鉴相器的输出端与环路滤波器连接，环路滤波器的输出端与压控振荡器连接，压控振荡器的第一输出端与谐波混频器的第二输入端连接，谐波混频器的输出端与低通滤波器连接，低通滤波器的输出端与鉴相器的第二输入端连接；压控振荡器的第二输出端输出信号源。本发明基于“基波锁相，谐波输出”，提高频率源的工作频率，采用倍频方式、混频加锁相方案，克服毫米波频段相位噪声较高、环路不易锁定的困难，保证系统在W波段有较好的相噪和杂散等指标。

技术领域

本发明涉及一种W波段低相噪锁相源及其使用方法。

背景技术

毫米波的频率很高，直接工作在毫米波频段的分频器难以实现，因此毫米波锁相不便采用微波直接分频锁相的方式；取样鉴相器可以工作到毫米波，国外也有工作在45GHz的取样鉴相器报道，但要求的工艺水平很高，难以实现。国内市场上也采用过锁定基频，经过放大、倍频、滤波链路多次级联，最终得到毫米波频率源，但是这种方式体积非常大，倍频器引入的非线性失真带来的杂散难以滤除。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种W波段低相噪锁相源，基于“基波锁相，谐波输出”的构想，提高频率源的工作频率，采用倍频方式、混频加锁相方案，克服了毫米波频段相位噪声较高、环路不易锁定的困难，可以保证系统在W波段有较好的相噪和杂散等指标。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：W波段低相噪锁相源，它包括晶振、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、谐波混频器、低通滤波器、带通滤波器、倍频器组；晶振的第一输出端与倍频器组连接，倍频器组的输出端与带通滤波器连接，带通滤波器的输出端与谐波混频器的第一输入端连接，晶振的第二输出端与鉴相器的第一输入端连接，鉴相器的输出端与环路滤波器连接，环路滤波器的输出端与压控振荡器连接，压控振荡器的第一输出端与谐波混频器的第二输入端连接，谐波混频器的输出端与低通滤波器连接，低通滤波器的输出端与鉴相器的第二输入端连接；压控振荡器的第二输出端输出信号源。

所述的倍频器组包括三个任意顺序串联而成的倍频器，分别为三倍倍频器、三倍倍频器和五倍倍频器。

所述的压控振荡器为耿式双端口振荡器。

所述的晶振为恒温晶振。

W波段低相噪锁相源的使用方法，包括以下步骤：

S1：在微波波段倍频：对晶振进行二次倍频，然后经过倍频器组以及带通滤波器，输出C波段的微波信号源至谐波混频器；

S2：晶振的另外一路信号输出依次通过鉴相器、环路滤波器、压控振荡器，压控振荡器形成基波信号后输出至谐波混频器；

S3：谐波混频器将C波段的微波信号源与压控振荡器的基波信号进行多次谐波混频，输出中频信号；

S4：将中频信号进行放大锁相，形成毫米波锁相环路，所述的毫米波锁相环路包括顺次环状连接的谐波混频器、低通滤波器、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器；其中通过压控振荡器输出毫米波。

本发明的有益效果是：

（1）采用混频方式，用高稳定的微波源驱动谐波混频器，再对混频得到的中频锁相。高稳定的微波源比较成熟，容易实现，也可以利用现成的微波锁相频综或者倍频源。如果微波源采用锁相源，就形成多环锁相系统，最终得到毫米波频率源。

（2）通过耿式双端口振荡器实现体积小的优点，通过谐波混频器使得混频信号保持在C波段，采用倍频源可以降低微波环路的噪声基低，实现本发明的的低相噪源。