[发明专利]一种压控振荡器频率校准电路的校准方法

说明书

本发明涉及一种压控振荡器频率校准电路和校准方法，压控振荡器频率校准电路包括控制单元、多段式压控振荡器、环路滤波器以及鉴相器；其校准方法为：步骤S1：将多段式压控振荡器不同频段中未校准的最高频率和最低频率写入控制单元；步骤S2：对该频段的最高频率进行校准，并记录在控制单元中；步骤S3：在对该频段的最高频率进行校准后，对该频段的最低频率进行校准，并记录在控制单元中；步骤S4：直至完成多段式压控振荡器所有频段的最高频率和最低频率校准，校准结束。本发明能够保证不同批次间多段式压控振荡器、全温(高温、低温、常温)状态下同批次多段式压控振荡器频率分段均能完全覆盖宽带频率范围。

技术领域

本发明涉及射频微波技术领域，更具体地讲，涉及一种压控振荡器频率校准电路的校准方法。

背景技术

锁相环广泛应用于射频微波电路与系统。图1是典型单环锁相环原理框图。

锁相环电路是一个闭环系统，该系统最关键的三个器件是：鉴相器、环路滤波器、压控振荡器。压控振荡器是该电路的重要组成部分，通过输入端的调谐电压来控制输出合适的频率，压控振荡器通过分路器(功分器、耦合器等)将信号分成两路，其中一路直接对外输出，另外一路反馈回鉴相器，反馈信号与参考信号同时进入鉴相器进行鉴相，鉴相器产生的输出信号通过环路滤波器产生调谐电压，继而控制压控振荡器输出频率，直到这个反馈过程达到稳定状态，锁相环电路对外输出稳定的信号。

压控振荡器的频率范围决定了锁相环输出信号的带宽，宽带锁相环需要选择频段较宽的压控振荡器，传统的宽带压控振荡器的典型型号有：HMC6380、HMC733等，其典型特征是：最大调谐电压比较高，推频系数比较高。较高的调谐电压需要外部供电电路提供电压较高的直流电压，对供电电路的要求提高；较高的推频系数对锁相环电路鉴相器的配置及环路滤波器的设置有较高的要求。以HMC6380为例，输出频率8GHz-16GHz，最大调谐电压为23V，推频系数为：190MHz/V。近年来，出现并发展了一类频率多段式压控振荡器，典型型号有SIV100SP4、SIV019SP4等，频率多段式压控振荡器的典型特征是：将宽带压控振荡器的频率通过逻辑控制，分成若干段窄带压控振荡器，各段窄带压控振荡器拼接且完全覆盖宽带频率范围，实现对外输出宽带压控振荡器信号。频率多段式压控振荡器与传统宽带压控振荡器相比，具有更低的相位噪声。频率多段式压控振荡器的最大特点是将频率分成若干段，因此选择合适的频段组合完全覆盖所有频段是电路设计的关键点。以SIV019SP4为例，输出频率8-16GHz，最大调谐电压5V，推频系数20MHz/V，通过控制位S、S1、S2、S3控制频率分段：频段1(7.7GHz-8.5GHz)，频段2(8.0GHz-9.3GHz)，频段3(7.4GHz-9.7GHz)，频段4(8.9GHz-10.6GHz)，频段5(9.4GHz-11.0GHz)，频段6(9.8GHz-12.1GHz)，频段7(10.4GHz-12.7GHz)，频段8(11.6GHz-14.7GHz)，频段9(13.2GHz-16.3GHz)。可以选择频段1，频段2，频段4，频段6，频段8，频段9可以完全覆盖8-16GHz宽带频率范围。

多段式压控振荡器有它的优势，但是存在一个无法避免的缺点，由于材料、工艺等的限制，不同批次的产品的频段划分情况会有差异，因此会存在以下情况：A批次选择的频段组合可以完全覆盖A批次，但无法完全覆盖B批次的产品。同一批次的产品，在高温、低温、常温下的频段划分情况也会有漂移。因此，针对频率多段式压控振荡器需要对锁相环应用中的频率的分段情况进行校准。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种压控振荡器频率校准电路和校准方法，保证不同批次间多段式压控振荡器、全温(高温、低温、常温)状态下同批次多段式压控振荡器频率分段均能完全覆盖宽带频率范围。

本发明解决技术问题所采用的解决方案是：

一种压控振荡器频率校准电路，包括控制单元、多段式压控振荡器、环路滤波器以及鉴相器；

其中，控制单元分别与多段式压控振荡器、鉴相器连接；