[发明专利]一种相位可重复的宽带细步进锁相源

说明书

本发明公开了一种相位可重复的宽带细步进锁相源，使得所设计的锁相源可以在满足相位可重复的同时，还可以实现超宽带输出、细步进输出。该锁相源包括用于产生可重复细步进参考信号的参考电路，与参考电路相连用于产生相位可重复的宽带信号的锁相合成电路，以及与锁相合成电路相连用于产生多个倍频程的超宽带信号的扩频电路；所述参考电路也与扩频电路相连。本发明的细步进锁相源具备相位可重复功能，解决了雷达系统中的相位可重复性问题，适合大规模应用。同时在用于相控阵收发组件的测试源时，不需要像传统相位不可重复的测试源，每一次测试必须先校准，这极大地提高了测试效率。

技术领域

本发明属于锁相频率合成技术领域，具体地说，是涉及一种相位可重复的宽带细步进锁相源。

背景技术

随着雷达技术的快速发展，特别是在相控阵雷达技术领域，锁相环频率合成技术作为频率再生的重要手段，在激励信号和本振信号产生等方面有着非常重要的应用，在宽带细步进低相位噪声锁相频率合成中采用相位可重复的设计有非常重要的意义。在传统宽带细步进锁相环频率合成技术中，难以实现同一输出频率信号重复跳频时相位可重复，这导致雷达系统，特别是相控阵雷达系统，在同一目标频率工作时必须要进行相位校准，这一校准工作导致需要设计额外的校准通道，这既增加了雷达系统的复杂性，同时又需要耗费额外的时间来进行校准，这将不利于对目标信号的快速追踪，故需要采用相位可重复手段。

相位可重复主要是指在锁相跳频频率合成电路中，频率跳变时，每次从不同频率信号跳变到同一频率信号时该同一频率信号的相位是一样的，本发明主要为解决雷达系统中采用锁相频率合成时出现的相位不可重复问题。

在采用传统方法的宽带锁相频率合成时，存在以下弊端：

（a）传统单环锁相源输出难以实现细步进输出和超过一个倍频程的宽带输出，如图1。

（b）在专利CN114978156A中，宽带输出，频率扩展时，通过分频的方式实现，如图2所示，这种分频会导致其输出的频率信号相位不可重复，其效果如图3和图4所示。

（c）在专利CN209170342U中，由于采用小数分频模式，输出信号存在相位不可重复的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相位可重复的宽带细步进锁相源，使得所设计的锁相源可以在满足相位可重复的同时，还可以实现超宽带输出、细步进输出。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种相位可重复的宽带细步进锁相源，包括用于产生可重复细步进参考信号的参考电路，与参考电路相连用于产生相位可重复的宽带信号的锁相合成电路，以及与锁相合成电路相连用于产生多个倍频程的超宽带信号的扩频电路；所述参考电路也与扩频电路相连。

进一步地，在本发明中，所述参考电路包括参考时钟、控制器和高速D/A；其中，所述参考时钟与控制器、高速D/A和扩频电路均相连；所述控制器和高速D/A还与锁相合成电路相连。

进一步地，在本发明中，所述锁相合成电路包括依次连接的鉴相及反馈分频器、环路滤波器、压控振荡器和耦合器；其中，所述耦合器的输出端还与鉴相及反馈分频器和扩频电路相连，所述鉴相及反馈分频器的输入端与控制器和高速D/A均相连。

进一步地，在本发明中，所述扩频电路包括第一开关、第二开关、信号调理电路、混频器、滤波器组和倍频电路；所述第一开关输入端与耦合器的输出相连，所述第一开关的输出端与第二开关和混频器相连，所述混频器的输出端与滤波器组相连，所述滤波器组的输出端与第二开关相连，所述第二开关的输出端与信号调理电路相连；所述倍频电路的输入端与参考时钟的输出端相连，所述倍频电路的输出端与混频器相连。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：