[发明专利]一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器

说明书

本发明提供了一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，包括参考源电路、小数分频锁相环电路及射频输出电路；所述参考源电路输出所述小数分频锁相环电路所需频率与功率的参考源信号；小数分频锁相环电路包括鉴相器、电荷泵、环路滤波器、开关压控振荡器、分频器及分频调制器；射频输出电路将所述小数分频锁相环电路输出的信号滤波后输出所需的射频信号。本发明所述的一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，将直接频率合成与锁相频率合成集成到同一电路中，完成了用简单的电路同时实现极低相位噪声和高速频率切换的功能；同时锁相环频率合成器包括数字频段粗调机构，能够有效减少VOC数字频段的调节时间。

技术领域

本发明属于频率合成技术领域，尤其是涉及一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器。

背景技术

现有的频率合成技术主要有三种，分别是直接频率合成、锁相频率合成和直接频率合成(DDS)。直接频率合成方案复杂、合成频率步进较大，杂散电平较难控制，但其相位噪声极佳、频率切换时间极短。锁相频率合成器相位噪声一般，频率步进也不能做的太小，但其方案相对简单，杂散电平较易控制，频率切换时间受环路带宽影响较大。直接数字频率合成器可以产生很小的频率步进，相位噪声较好，其杂散电平在一定频率内可以接受，但合成频段较低，杂散电平存在一定的随机性，不易发现和消除，频率切换时间较长。可以看出，无论单独使用哪一种频率合成技术，对于小频率步进频率合成器来说，极低相位噪声和高速频率切换两项指标都很难兼容。目前存在同时使用直接频率合成、锁相频率合成及直接频率合成三种频率合成器的复合电路，但是结构相对较复杂，且小数分频锁相环合成器中VOC的数字频段调节时间较长。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，以提供一种结构简单的能够有效减少VOC数字频段调节时间的复合型频率合成电路。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于新型频率调节方法的复合体制频率合成器，包括参考源电路、小数分频锁相环电路及射频输出电路；所述参考源电路输出所述小数分频锁相环电路所需频率与功率的参考源信号；

小数分频锁相环电路包括鉴相器、电荷泵、环路滤波器、开关压控振荡器、分频器及分频调制器，鉴相器、电荷泵、环路滤波器、开关压控振荡器及分频器依次连接形成环路；分频调制器与分频器连接，使分频器经分频调制器控制，对开关压控振荡器的输出作分频，从分频器输出的反馈频率被输入鉴相器；所述小数分频锁相环电路还包括数字频段粗调机构，数字频段粗调机构包括自校准控制模块、自校准触发模块及电压偏置模块；

射频输出电路将所述小数分频锁相环电路输出的信号滤波后输出所需的射频信号。

进一步的，所述参考源电路包括用于产生参考信号的晶振单元，晶振单元输出的参考信号经过第一低通滤波器后送入倍频器中，倍频器的输出端经第一带通滤波器连接低噪放大器，低噪放大器的输出端连接有第二带通滤波器，第二带通滤波器输出所述小数分频锁相环电路所需频率与功率的参考源信号。

进一步的，所述射频输出电路包括第二低通滤波器、第二电阻衰减器及程控分频器,第二低通滤波器将小数分频锁相环电路输出的信号滤波后经第二电阻衰减器调整信号的功率，第二电阻衰减器输出的信号作为程控分频器的本振信号，通过程控分频器输出所需的射频信号。

进一步的，所述自校准控制模块包括依次相连的比较窗口产生模块、计数模块、及比较和二分模块。

进一步的，所述所述电压偏置模块位于环路滤波器与开关压控振荡器之间。

进一步的，所述所述自校准控制模块的一端位于所述鉴相器与分频器之间，自校准控制模块的另一端连接所述开关压控振荡器。

进一步的，所述自校准触发模块一端连接所述自校准控制模块。