[发明专利]一种宽带锁相频率源设备

权利要求书

1.一种宽带锁相频率源设备，其特征在于，包括正向通路和反馈通路；所述正向通路上包括鉴相器、环路滤波器和压控振荡器；

所述反馈通路上包括谐波二极管混频电路，所述谐波二极管混频电路包括射频输入端、本振输入端和中频输出端；

压控振荡器输出的反馈信号输入所述射频输入端，与本振输入端输入的本振信号由谐波二极管混频电路混频形成中频信号；所述中频信号由中频输出端输出至所述鉴相器的反馈输入端；

所述谐波二极管混频电路采用本振信号的偶次谐波与射频输入端输入的信号进行混频。

2.根据权利要求1所述的宽带锁相频率源设备，其特征在于：还包括标频信号发生器、倍频器1和倍频器2；

所述标频信号发生器，用于产生两路标频信号；

一路所述标频信号通过倍频器1进行倍频，形成参考信号输入到所述鉴相器的参考信号输入端；

另一路所述标频信号通过倍频器2进行倍频，作为本振信号输入到所述谐波二极管混频电路的本振输入端；倍频器1和倍频器2的倍频系数设置为整数或小数；两者相等或不等。

3.根据权利要求1或2所述的宽带锁相频率源设备，其特征在于，所述谐波二极管混频电路包括两个反向并联的二极管，两个所述二极管为肖特基二极管；所述两个反向并联的二极管的一端分别与本振输入端、射频输入端、中频输出端连接，另一端接地，或者一端与本振输入端、射频输入端连接，另一端与中频输出端连接。

4.根据权利要求3所述的宽带锁相频率源设备，其特征在于，所述反馈通路上还包括反馈信号调理电路和中频信号滤波器；

所述反馈信号调理电路，用于对压控振荡器输出的反馈信号进行调理，调理后的信号输入所述谐波二极管混频电路的射频输入端；

所述中频信号滤波器，用于对谐波二极管混频电路输出的中频信号进行滤波，滤波后的信号输入所述鉴相器的反馈输入端。

5.根据权利要求3所述的宽带锁相频率源设备，其特征在于：还包括DAC预置电路，所述DAC预置电路输出与环路滤波器输出并联，共同为压控振荡器提供调谐电压，并用于预先产生初始频率源。

6.根据权利要求5所述的一种宽带锁相频率源设备，其特征在于，在所述宽带锁相频率源设备产生目标频率或者进行频率切换时，将所述DAC预置电路输出切换到目标频率所需要的调谐电压值。

7.根据权利要求3-6之一所述的宽带锁相频率源设备，其特征在于：所述正向通路上还包括定向耦合器；

所述定向耦合器包括输入端、输出端和耦合端，所述输入端与压控振荡器输出端相连，所述输出端为宽带锁相频率源设备输出最终信号，所述耦合端输出反馈信号至所述反馈信号调理电路。

8.根据权利要求3-6之一所述的宽带锁相频率源设备，其特征在于：所述谐波二极管混频电路还包括本振匹配电路、射频匹配电路和中频匹配电路；

所述本振匹配电路、射频匹配电路、中频匹配电路分别为单点匹配电路、宽带匹配电路、LC集成元件匹配电路、微带匹配电路中的至少一种。

9.根据权利要求1-2、4-6之一所述的宽带锁相频率源设备，其特征在于，所述鉴相器包括分频器R、分频器N和鉴相电路，鉴相器内部分别通过分频器R和分频器N对两路输入信号各自进行分频处理，通过鉴相电路根据分频之后的两路信号的相位差值，将之转化成电压信号或电流信号输出。

10.根据权利要求9所述的宽带锁相频率源设备，其特征在于根据权利要求3所述的宽带锁相频率源设备，其特征在于，所述分频之后的两路信号的频率相等，参考信号频率f₁、本振信号频率f_lo、射频信号频率f_rf具有如下关系

式中，n表示谐波二极管混频电路选用射频信号与本振信号的n次谐波进行混频，N表示分频器N的分频比，R表示分频器R的分频比。