[实用新型]一种频率合成器

说明书

本实用新型属于无线电通信领域，具体涉及一种频率合成器，包括参考信号产生电路、主锁相环、本振信号产生电路以及第一功分器，参考信号产生电路通过第一功分器分别连接主锁相环和本振信号产生电路，主锁相环与本振信号产生电路相连。本实用新型具有在产生高频频率源的同时，还兼具降低相位噪声的功能。

技术领域

本实用新型属于无线电通信领域领域，具体涉及一种频率合成器。

背景技术

锁相环频率合成器是一种将输入的高稳定度、低相位噪声的参考信号转变成不同频率并且与该参考信号有特定相位关系的电子设备。一般情况下，参考信号的频率在几MHz到一两百MHz之间。在各种高性能、大动态范围频率变换、数字通信系统以及雷达系统中，相位噪声是一个限制参考信号频率的主要因素。在实际变频过程中，本振信号的边带噪声会直接转换成强干扰中频信号的边带噪声，并落入中频带宽内，从而淹没了有用的中频信号。这种影响在高选择性和大动态范围接收机中是非常明显的，因为本振信号的边带噪声电平决定了接收机的性能；在数字通信系统中，载波信号的相位噪声还影响载波跟踪精度和数字调制系统的误码率；在雷达系统中，发射信号的边带噪声也会对接收机造成干扰。随着5G、卫星通信以及雷达工作频率的不断升高，所需频率源的频率也在不断升高。常用的高频频率源都是基于低频晶体振荡器产生的，目前频率合成的主要方法是直接式与间接式，无论直接式或者间接式都会使用倍频方案。但是倍频方案会使相位噪声恶化，其理论值为其中，n为倍频系数。到了微波频段，倍频系数往往达到100到1000甚至更大，对晶体振荡器，倍频会使得相位噪声恶化40dB～60dB。可见倍频方案对相位噪声要求很高的应用场合难以满足要求。因此需要倍频以外的新方法来产生高频率且相位噪声较低的频率源。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种频率合成器，该频率合成器具有在产生高频频率源的同时，还兼具降低相位噪声的功能。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种频率合成器，包括参考信号产生电路、主锁相环、本振信号产生电路以及第一功分器，参考信号产生电路通过第一功分器分别连接主锁相环和本振信号产生电路，主锁相环与本振信号产生电路相连。

优选地，参考信号产生电路包括第一晶体振荡器、第二功分器、第一环路、第一带通滤波器、第一放大器、第二环路、第三功分器、第三环路、第二放大器以及第二带通滤波器，第一晶体振荡器经第二功分器后有两路输出，一路经第一环路、第一带通滤波器以及第一放大器与第三环路相连，另一路经第二环路和第三功分器与第三环路相连；第三环路经第二放大器和第二带通滤波器与第一功分器相连。

优选地，第一环路包括第一混频器、第一环路滤波器以及第二晶体振荡器，第一混频器的一路输出经第一环路滤波器与第二晶体振荡器相连，第二晶体振荡器反馈给第一混频器；第一混频器与第二功分器相连；第一混频器的另一路输出连接第一带通滤波器。

优选地，第二环路包括第二混频器、第二环路滤波器以及第三晶体振荡器，第二混频器经第二环路滤波器与第三晶体振荡器连接，第三晶体振荡器反馈给第二混频器；第二混频器与第二功分器相连；第三晶体振荡器与第三功分器相连。

优选地，第三环路包括第三混频器、第三放大器、第三带通滤波器、第四混频器、第三环路滤波器以及第四晶体振荡器，第三混频器经第三放大器和第三带通滤波器与第四混频器相连，第四混频器经第三环路滤波器和第四晶体振荡器反馈给第三混频器；第三混频器与第三功分器相连；第四混频器与第二放大器相连。

优选地，主锁相环包括鉴频鉴相器、第四环路滤波器、压控振荡器、第四带通滤波器、第五混频器、第五带通滤波器、第四放大器以及第六带通滤波器，鉴频鉴相器经第四环路滤波器和压控振荡器与第四带通滤波器相连，压控振荡器经第五混频器、第五带通滤波器、第四放大器以及第六带通滤波器反馈给鉴频鉴相器；鉴频鉴相器与第一功分器相连；第五混频器与本振信号产生电路相连；第四带通滤波器输出信号。