[发明专利]一种采用全分频的1MHz-6GHz信号产生电路及方法

说明书

本发明提出了一种采用全分频的1MHz‑6GHz信号产生电路，输入的3GHz‑6GHz信号经过两级可变分频比分频器之后，产生46.875MHz‑6GHz的低相噪信号；其中，187.5MHz‑6GHz频段的信号通过第一开关单元进入第一串并联多路开关滤波单元；46.875MHz‑187.5MHz频段的信号经过第一开关单元后进入分频单元，产生1MHz‑187.5MHz的超低相噪信号，然后进入第二串并联多路开关滤波单元，最后经过第二开关单元后与187.5MHz‑6GHz低相噪低谐波信号合并构成1MHz‑6GHz超低相噪超低谐波信号输出。本发明实现了覆盖全频段1MHz‑6GHz的超低相噪输出，拥有更小的电路面积以及更好地谐波输出指标。

技术领域

本发明涉及信号发生器领域，特别涉及一种采用全分频的1MHz-6GHz信号产生电路，还涉及一种采用全分频的1MHz-6GHz信号产生方法。

背景技术

射频信号发生器是重要的微波测量仪器之一，随着现代通信技术、电子对抗、雷达系统等的发展，对信号发生器产生的信号质量也提出了越来越高的要求，特别是信号的相位噪声和谐波指标。如何使信号在宽频带内，特别是当信号频率低至1MHz时，同时保证低相噪和低谐波输出，是目前射频信号发生器所面临的一个难题。

现有的射频信号发生器大多是250MHz以上信号采用分频加开关滤波的方案实现低相噪低谐波输出，250MHz以下信号采用混频的方式输出，如图1所示，现有技术方案的信号发生器包括可变分频比的分频器电路1-1，并联式的多路开关滤波电路1-2，开关电路1-3和1-4，混频器电路1-5。按照分频的原理，信号每经过一次二分频，相噪都会优化6dB。上述250MHz以下信号没有进行分频滤波，信号的相噪和谐波没有进行优化，无法输出250MHz以下的低相噪低谐波信号。因此该方案无法实现覆盖全频段1MHz-6GHz的低相噪低谐波信号输出。

现有技术方案中，1MHz-250MHz信号由混频产生，没有经过分频滤波，因此其相噪和谐波没有进行优化，无法得到覆盖1MHz-6GHz全频段的低相噪低谐波信号输出；而且，现有方案的开关滤波组件采用的是并联式的开关滤波方式，由于滤波器数量较多，导致电路复杂而且占用大量印制板面积。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提出了一种采用全分频的1MHz-6GHz信号产生电路及方法，采用全频段分频滤波方案实现覆盖全频段1MHz-6GHz的低相噪低谐波输出；在低频段，利用D型触发器的噪声优势进行分频，得到良好的相噪指标；针对开关滤波电路形式复杂和占用尺寸大问题，本发明提出了一种串并联混合式开关滤波方案，对部分滤波器进行了复用，降低了电路复杂度和电路面积；而且由于滤波器的串联形式，能更好的抑制信号的高次谐波，解决了由滤波器寄生通带特性带来的谐波抑制降低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种采用全分频的1MHz-6GHz信号产生电路，包括：

第一可变分频比分频器和第二可变分频比分频器、第一开关单元和第二开关单元、第一串并联多路开关滤波单元和第二串并联多路开关滤波单元、以及由多级D型触发器级联构成的分频单元；

输入的3GHz-6GHz信号经过两级1/2/4/8可变分频比分频器之后，产生46.875MHz-6GHz的低相噪信号；其中，187.5MHz-6GHz频段的信号通过第一开关单元进入第一串并联多路开关滤波单元，后经过第二开关单元后输出；46.875MHz-187.5MHz频段的信号经过第一开关单元后进入分频单元，产生1MHz-187.5MHz的超低相噪信号，然后进入第二串并联多路开关滤波单元，最后经过第二开关单元后与187.5MHz-6GHz低相噪低谐波信号合并构成1MHz-6GHz超低相噪超低谐波信号输出。