[实用新型]一种基于D触发器的分频装置

说明书

本实用新型公开了一种基于D触发器的分频装置，包括功分器、数字分频器、D触发器以及滤波器，所述功分器其中一输出端电连接数字分频器的输入端，数字分频器的输出端电连接D触发器的数据输入端；功分器另一输出端电连接D触发器的时钟输入端；所述D触发器的输出端电连接滤波器；信号源通过功分器功分两路，一路到基于FPGA的数字分频模块，能够较为简单的在0～65535范围之间进行任意整数倍的分频；另一路到D触发器，对数字分频模块输出的分频信号进行打拍，消除恶化信号的情况。由D触发器输出的信号经过滤波电路后，就能够获得高精度、高稳定度的低频信号从而能够有效改善信号的相位噪声，使得相位噪声接近理论水平。

技术领域

本实用新型属于一种分频装置，具体涉及一种基于D触发器的分频装置。

背景技术

通常情况下，一个单频率正弦信号在频域上应该是一个单脉冲，而实际观察中，会发现在频谱上该频率周围起刺，低噪被抬起来了，越靠近信号频率，噪声越高，相位噪声就是描述这种噪声干扰的。相位噪声是衡量频率标准源频稳质量的重要指标，随着频标源性能的不断改善，相应噪声量值越来越小，因此对信号的相位噪声谱的整体要求也越来越高。

对分频器而言，分频器将一单一频率信号的频率降低为原来的1/N，对频率和相位起除的作用，因此分频器的输出相噪相对于输入而言，相位频谱密度理论上应该改善了20LgN(dBc/Hz)。但在实际中受限于传统的分频技术，难以达理论中相噪的改善模型。

传统分频技术包括模拟分频技术和数字分频技术。虽然其都能实现信号的分频但却都存在着各自的缺陷：

针对模拟分频技术，实现分频功能需要多个集成分频器件，构成复杂；且对低频信号不好处理当电路的低频频率改变时，在某一频域内，谱线密度较稀，间距较大，不能在一个频域内获得较多的频率。同时传统模拟分频更多的是实现2、4、8等2的次方的分频。若像3、10分频的情况，系统构成则会更加复杂，难以实现。

针对数字分频技术，虽然能够基于计数器技术较为方便的实现分频，构成相对简单；但同时其会引入半导体噪声，恶化信号的质量。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于D触发器的分频装置，解决了传统模拟分频技术构成复杂，低频难以处理的缺点以及传统数字分频技术会恶化信号质量的弊端，相位噪声无法达到理论情况的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种基于D触发器的分频装置，包括功分器、数字分频器、D触发器以及滤波器，所述功分器其中一输出端A电连接数字分频器的输入端，数字分频器的输出端电连接D触发器的数据输入端；功分器另一输出端B电连接D触发器的时钟输入端；所述D触发器的输出端电连接滤波器；所述功分器的输入端作为所述分频装置的输入端，所述滤波器输出端作为所述分频装置输出端。信号源通过功分器功分两路，一路到数字分频模块，能够较为简单的在0～65535范围之间进行任意整数倍的分频；另一路到D触发器，对数字分频模块输出的分频信号进行打拍，消除恶化信号的情况；只要能够保证信号源的信号质量，由D触发器输出的信号经过滤波电路后，就能够获得高精度、高稳定度的低频信号从而能够有效改善信号的相位噪声，使得相位噪声达到理论情况；该方案解决了传统模拟分频技术构成复杂，低频处理不好的缺点以及解决了传统数字分频技术恶化信号质量的缺陷；该方案具有设计简单，用途广泛的优点；

在以上技术的基础上，功分器的输入端还电连接有放大器A；放大器A的输入端作为所述分频装置的信号输入端。在信号源输入端，可能会出现输入幅度过低、功率不够，达不到驱动整个系统的情况，为解决这个问题，通过在信号源输入端后级、功分器前级，加一级或多级放大器；扩展信号幅度或增加信号功率，根据不同应用场景，应用于不同的功率，达到能够驱动整个系统的理想状态。