[发明专利]一种低噪声高分辨率可调谐的多环频率合成装置及方法

摘要

本发明提出了一种低噪声高分辨率可调谐的多环频率合成装置，包括：参考单元、小数环单元、基波环单元和分频倍频通道单元；参考单元输出基准参考信号，一路功分提供给小数环单元、另一路经过4分频后提供给基波环单元；小数环单元接收调谐数据，其输出信号与VCO输出信号进行取样混频，取样器输出的中频信号与基波环单元的参考信号进行鉴相，得到的误差电压通过基波环单元对VCO进行预置，直到取样器输出的中频信号与基波环单元的参考信号相等时，环路进入锁定状态；分频倍频通道单元用于对基波环单元输出的射频信号进行分频处理，实现信号频率范围的扩展。本发明实现了多环频率合成结构，可实现高分辨率、低噪声、可调谐的信号产生。

主权项

1.一种低噪声高分辨率可调谐的多环频率合成装置，其特征在于，包括：参考单元、小数环单元、基波环单元和分频倍频通道单元；参考单元输出基准参考信号，一路功分提供给小数环单元、另一路经过4分频后提供给基波环单元；小数环单元接收调谐数据，其输出信号与VCO输出信号进行取样混频，取样器输出的中频信号与基波环单元的参考信号进行鉴相，得到的误差电压通过基波环单元对VCO进行预置，直到取样器输出的中频信号与基波环单元的参考信号相等时，环路进入锁定状态；分频倍频通道单元用于对基波环单元输出的射频信号进行分频处理，实现信号频率范围的扩展；所述小数环单元基于PLL锁相结构，包括：可编程分频器、变频分频、预分频、带通滤波器电路、VCO，其中，变频分频、预分频采用FPGA实现；VCO产生的信号功分为两路，一路通过带通滤波器输出与环路输出信号进行取样；另一路经过小数环单元内部预分频、变频分频处理后与参考单元产生的基准参考信号进行鉴相，锁相环进入快锁模式，然后由锁相环进行快速锁相，最终产生宽带锁相信号；所述基波环单元包括鉴相器、环路滤波器、集成VCO的微波振荡器、功分器电路；来自小数环单元的本振信号与微波振荡器VCO的输出信号进行取样，取样器输出的中频信号与参考信号进行鉴相，经积分电路驱动VCO实现环路锁定；基波环单元采用预置DAC的方式设置VCO；所述分频倍频通道单元包括第一级压控衰减器、微波宽带开关、分频倍频器、稳幅电路、增益控制电路和第二级压控衰减器；宽带锁相信号经过第一级压控衰减器后进入微波宽带开关进行选择，分别进行分频和倍频处理，其中第1路通过开关可功分为3路，分别对信号进行4分频、8分频、16分频；第2路对信号进行2分频，第3路对信号进行直通处理，最后一路对信号进行2倍频；最后经过微波宽带开关后合为一路；信号经过多级放大和衰减增益控制后由第二级压控衰减器输出。