[发明专利]基于谐波混频的无分频器宽带低相噪频率合成器

摘要

本发明涉及一种基于谐波混频的无分频器宽带低相噪频率合成器，其中包括谐波提取模块、锁相环、直接频率数字合成器以及参考源，其中所述的谐波提取模块用以提取参考源多谐波分量，并选择合适的分量，提供给内插混频器，同时提供直接频率数字合成器的参考时钟；所述的锁相环用以实现压控振荡器输出信号与参考信号的锁定，所述的锁相环的反馈回路包括混频器，所述的混频器用以保证宽带频率输出。采用该种基于谐波混频的无分频器宽带低相噪频率合成器，可以实现一倍频程以上的宽带输出频率范围，通过在反馈回路中彻底取消分频器而大大改善了相位噪声，支持宽频带，可以应用于信号源、频谱仪等高性能测量仪器中，具有更广泛应用范围。

主权项

一种基于谐波混频的无分频器宽带低相噪频率合成器，其特征在于，所述的频率合成器包括谐波提取模块、锁相环、直接频率数字合成器以及参考源，其中，锁相环，包括一压控振荡器、一鉴相器和一混频器，所述的锁相环用以实现压控振荡器输出信号与参考信号的锁定，该锁相环的反馈回路包括所述的混频器而不包括分频器，所述的混频器用以保证宽带频率输出；谐波提取模块，用以提取参考源的多谐波分量，并选择谐波分量，相邻谐波分量的频率间隔不超过所述的直接频率数字合成器的输出频率，不超过所述的鉴相器的鉴相频率，且各谐波分量的最高与最低频率差等于所述的压控振荡器的输出频率，确保混频后的反馈信号的频率范围与所述的直接频率数字合成器的输出频率范围相同，在所述的鉴相器的工作频率范围内，并将经选择后的谐波分量提供给混频器，同时提供直接频率数字合成器的参考时钟；直接频率数字合成器，用以提供锁相环的输入参考；参考源，用以提供频率合成器所需的所有基准信号，所述的参考源包括数个谐波分量；所述的谐波提取模块包括：数个谐波通路，用以滤选出参考源的奇次谐波信号，并进行功率放大，所述的谐波通路的数量根据所述的锁相环的输出频率范围和鉴相频率范围确定；单刀多掷开关，用以根据频率要求切换特定通路的谐波信号给所述的混频器；所述的谐波提取模块中的谐波通路的每一路都包括一带通滤波器和一放大器，所述的带通滤波器用以选取特定的谐波频率、滤除基波信号和其他谐波信号，所述的带通滤波器的中心频率为该路谐波信号的频率；所述的放大器用以对谐波信号进行放大，使其满足所述的混频器对输入信号功率的要求。