[发明专利]一种S波段低相噪低杂散细步进频率源组件及使用方法

说明书

本发明公开了一种S波段低相噪低杂散细步进频率源组件及使用方法，所述频率源组件包括依次相连的恒温晶振、梳状谱电路、第一滤波器、功分器、混频器、第二滤波器、分频器、以及锁相环电路，所述功分器的一个输出端与混频器的本振输入端相连，所述功分器的另一个输出端经DDS电路与混频器的中频输入端相连，所述锁相环电路包括顺次环状相连的鉴相器、环路滤波器和压控振荡器。本发明中采用直接模拟合成、直接数字合成以及间接数字锁相合成相结合在一起的混合频率合成方式，整体结构简单，设计合理，同时有效地实现了低相位噪声、低杂散和超小跳频步进指标。

技术领域

本发明涉及射频微波技术领域，具体地来说，涉及一种S波段低相噪低杂散细步进频率源组件及使用方法。

背景技术

在射频微波领域，频率合成技术是雷达侦察、航天测控、以及无线通信等的内部电子系统设计中的一项重要技术；而其中，对实现频率合成的频率源组件的低相位噪声、低杂散、以及超小跳频步进的需求越来越迫切。

目前，频率源组件的设计方案有很多种，但是这些方案并不能同时兼顾低相位噪声、低杂散和超小跳频步进。例如，单一的采用直接模拟合成的方法，比较容易获得低相位噪声指标，但是超小跳频步进和高杂散抑制指标往往不容易做好；单一的采用直接数字合成的方法，比较容易获得低相位噪声指标和超细小步进的信号，但是信号频率低，且带宽窄；单一的采用间接锁相频率合成，也很难同时满足超小跳频步进和高杂散抑制指标。

中国授权专利公告号CN209105149U，公告日2019年7月12日，公开一种小体积超细步进低相位噪声超高杂散抑制频率源，文中提出“所述晶振模块分别通过DDS和直合成高稳基准器均连接第一混频滤波器，所述第一混频滤波器通过分频滤波器连接内置R分频器，所述内置R分频器连接主锁相环器，所述主锁相环器分别通过环路滤波器和第二混频滤波器连接压控振荡器，所述第二混频滤波器连接混频基准模块”。该现有技术中结构复杂，且频率稳定度一般，同时晶振模块直接通过DDS和直合成高稳基准器连接第一混频滤波器，其对应的后续的低相位噪声、低杂散和超小跳频步进指标的实现效果也一般。

发明内容

本发明的目的在于提供一种S波段低相噪低杂散细步进频率源组件及使用方法，以解决上述背景技术中提出的现有的频率源组件结构复杂，频率稳定度一般，且不能同时兼顾低相位噪声、低杂散和超小跳频步进指标的很好实现的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种S波段低相噪低杂散细步进频率源组件，包括依次相连的恒温晶振、梳状谱电路、第一滤波器、功分器、混频器、第二滤波器、分频器、以及锁相环电路，所述锁相环电路包括顺次环状相连的鉴相器、环路滤波器和压控振荡器。

其中，所述恒温晶振的输出端与梳状谱电路的输入端相连，所述梳状谱电路的输出端与第一滤波器的输入端相连，所述第一滤波器的输出端与功分器的输入端相连，所述功分器的一个输出端与混频器的本振输入端相连，所述功分器的另一个输出端经DDS电路与混频器的中频输入端相连，所述混频器的输出端与第二滤波器的输入端相连，所述第二滤波器的输出端与分频器的输入端相连，所述分频器的输出端与鉴相器的一个输入端相连，所述鉴相器的另一个输入端与压控振荡器的一个输出端相连，所述压控振荡器的另一个输出端为S波段频率源的信号输出端，所述鉴相器的输出端与环路滤波器的输入端相连，所述环路滤波器的输出端与压控振荡器的输入端相连。

本发明还提供了上述S波段低相噪低杂散细步进频率源组件的使用方法，具体操作步骤如下:

1）恒温晶振振荡产生第一参考信号，送入梳状谱电路，生成与第一参考信号同频的梳状谱信号输出；

2）梳状谱信号经过第一滤波器滤除杂散并扩大后，生成为梳状谱信号十倍频的第二信号，通过功分器分为两路输出，一路提供给DDS电路做参考时钟并产生中频信号，另一路提供给混频器用作本振信号；

3）将中频信号和本振信号通过混频器混频，通过第二滤波器滤除杂散并扩大后，生成L波段参考信号；