一種低相噪小步進(jìn)本振模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低相噪小步進(jìn)本振模塊，其特征在于：由單片機(jī)、參考時(shí)鐘電路、倍頻濾波電路、混頻鎖相電路和放大輸出電路組成；所述參考時(shí)鐘電路的輸入端接所述控制電路的輸出端，其相應(yīng)輸出端分別接所述倍頻濾波電路和混頻鎖相電路的相應(yīng)輸入端；所述混頻鎖相電路的相應(yīng)輸入端接所述倍頻濾波電路的輸出端，其輸出端接所述放大輸出電路的輸入端；所述放大輸出電路的輸出端作為所述低相噪小步進(jìn)本振模塊的輸出端。本實(shí)用新型通過(guò)直接鎖相獲得低相噪、赫茲級(jí)步進(jìn)的頻率合成器。它實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單，可在X、KU波段廣泛使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種低相噪小步進(jìn)本振模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種頻率合成器，尤其是一種低相噪小步進(jìn)本振模塊，屬于通信電路【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在X波段使用常用的鎖相合成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)相噪彡-110dBc/Hz OlOkHz的頻率輸出。根據(jù)鎖相環(huán)相噪惡化公式:-227+101OgPFD+201OgN (PFD為鑒相頻率，N為輸出頻率與鑒相頻率的商)，如果取PFD=100MHz，輸出頻率=8000MHz，計(jì)算得到N=80。帶入公式計(jì)算得到相噪為-108dBc/HZ@10kHZ。不能滿(mǎn)足低相噪要求。
[0003]同時(shí)，實(shí)現(xiàn)IHz步進(jìn)，需要使用內(nèi)部帶有小數(shù)分頻的鎖相環(huán)芯片。現(xiàn)有技術(shù)中鎖相電路不能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低相噪、小步進(jìn)的頻率合成器。
[0005]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種低相噪小步進(jìn)本振模塊，由單片機(jī)、參考時(shí)鐘電路、倍頻濾波電路、混頻鎖相電路和放大輸出電路組成；所述參考時(shí)鐘電路的輸入端接所述單片機(jī)的輸出端，其相應(yīng)輸出端分別接所述倍頻濾波電路和混頻鎖相電路的相應(yīng)輸入端；所述混頻鎖相電路的相應(yīng)輸入端接所述倍頻濾波電路的輸出端，其輸出端接所述放大輸出電路的輸入端；所述放大輸出電路的輸出端作為所述低相噪小步進(jìn)本振模塊的輸出端。
[0007]所述參考時(shí)鐘電路由晶體振蕩器、第一功分器、第一放大器、DDS、第一濾波器組成；所述第一功分器的輸入端接所述晶體振蕩器器的輸出端，其相應(yīng)輸出端分別接所述第一放大器和DDS的相應(yīng)輸入端；所述DDS的相應(yīng)輸入端接所述單片機(jī)的相應(yīng)輸出端，其輸出端接所述第一濾波器的輸入端；所述第一濾波器的輸出端接所述混頻鎖相電路；所述第一放大器的輸出端接所述倍頻濾波電路的輸入端。
[0008]所述倍頻濾波電路由依次級(jí)聯(lián)的五倍倍頻器、第二濾波器、第二放大器、諧波發(fā)生器和第三濾波器組成；所述五倍倍頻器的輸入端接所述參考時(shí)鐘電路的相應(yīng)輸出端；所述第三濾波器的輸出端接所述混頻鎖相電路的輸入端。
[0009]所述混頻鎖相電路由鎖相環(huán)芯片、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、第三放大器、第二功分器、乘法器、第四濾波器、第三放大器和第四放大器組成；所述鎖相環(huán)芯片的相應(yīng)輸入端分別接所述參考時(shí)鐘電路和所述第四放大器的輸出端，其輸出端接所述環(huán)路濾波器的輸入端；所述環(huán)路濾波器的輸出端接所述壓控振蕩器的輸入端；所述壓控振蕩器的輸出端接所述第三放大器的輸入端；所述第二功分器的輸入端接所述第三放大器的輸出端，其相應(yīng)輸出端分別接所述乘法器和放大輸出電路的相應(yīng)輸入端；所述乘法器的相應(yīng)輸入端接所述倍頻濾波電路的輸出端，其輸出端接所述第四濾波器的輸入端；所述第四濾波器的輸出端接第三放大器的輸入端；所述第三放大器的輸出端接所述第四放大器的輸入端。
[0010]所述放大輸出電路由依次級(jí)聯(lián)的第五濾波器、第五放大器和第一隔離器組成；所述第五濾波器的輸入端接所述混頻鎖相電路的輸出端；所述第一隔離器的輸出端作為所述低相噪小步進(jìn)本振模塊的輸出端。
[0011]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
[0012]1、本實(shí)用新型通過(guò)直接鎖相獲得低相噪、赫茲級(jí)步進(jìn)的頻率合成器。
[0013]2、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單?？稍赬、KU波段廣泛使用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0015]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型參考時(shí)鐘電路的原理框圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型倍頻濾波電路的原理框圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型混頻鎖相電路的原理框圖；
[0019]圖5是本實(shí)用新型放大輸出電路的原理框圖；
[0020]圖6是本實(shí)施例參考時(shí)鐘電路和單片機(jī)的電路原理圖；
[0021]圖7是本實(shí)施例倍頻濾波電路的電路原理圖；
[0022]圖8是本實(shí)施例混頻鎖相電路的電路原理圖；
[0023]圖9是本實(shí)施例放大輸出電路的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示，一種低相噪小步進(jìn)本振模塊，由單片機(jī)、參考時(shí)鐘電路、倍頻濾波電路、混頻鎖相電路和放大輸出電路組成；所述參考時(shí)鐘電路的輸入端接所述單片機(jī)的輸出端，其相應(yīng)輸出端分別接所述倍頻濾波電路和混頻鎖相電路的相應(yīng)輸入端；所述混頻鎖相電路的相應(yīng)輸入端接所述倍頻濾波電路的輸出端，其輸出端接所述放大輸出電路的輸入端；所述放大輸出電路的輸出端作為所述低相噪小步進(jìn)本振模塊的輸出端。
[0025]如圖2所示，所述參考時(shí)鐘電路由晶體振蕩器器、第一功分器、第一放大器、DDS、第一濾波器組成；所述第一功分器的輸入端接所述晶體振蕩器器的輸出端，其相應(yīng)輸出端分別接所述第一放大器和DDS的相應(yīng)輸入端；所述DDS的相應(yīng)輸入端接所述單片機(jī)的相應(yīng)輸出端，其輸出端接所述第一濾波器的輸入端；所述第一濾波器的輸出端接所述混頻鎖相電路；所述第一放大器的輸出端接所述倍頻濾波電路的輸入端。
[0026]如圖3所示，所述倍頻濾波電路由依次級(jí)聯(lián)的五倍倍頻器、第二濾波器、第二放大器、諧波發(fā)生器和第三濾波器組成；所述五倍倍頻器的輸入端接所述參考時(shí)鐘電路的相應(yīng)輸出端；所述第三濾波器的輸出端接所述混頻鎖相電路的輸入端。
[0027]如圖4所示，所述混頻鎖相電路由鎖相環(huán)芯片、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、第三放大器、第二功分器、乘法器、第四濾波器、第三放大器和第四放大器組成；所述PLL的相應(yīng)輸入端分別接所述參考時(shí)鐘電路和所述第四放大器的輸出端，其輸出端接所述環(huán)路濾波器的輸入端；所述環(huán)路濾波器的輸出端接所述壓控振蕩器的輸入端；所述壓控振蕩器的輸出端接所述第三放大器的輸入端；所述第二功分器的輸入端接所述第三放大器的輸出端，其相應(yīng)輸出端分別接所述乘法器和放大輸出電路的相應(yīng)輸入端；所述乘法器的相應(yīng)輸入端接所述倍頻濾波電路的輸出端，其輸出端接所述第四濾波器的輸入端；所述第四濾波器的輸出端接第三放大器的輸入端；所述第三放大器的輸出端接所述第四放大器的輸入端。
[0028]如圖5所示，所述放大輸出電路由依次級(jí)聯(lián)的第五濾波器、第五放大器和第一隔離器組成；所述第五濾波器的輸入端接所述混頻鎖相電路的輸出端；所述第一隔離器的輸出端作為所述低相噪小步進(jìn)本振模塊的輸出端。
[0029]如圖6所示，在本實(shí)施例中參考時(shí)鐘電路由型號(hào)為SML80U40的晶體振蕩芯片U1、型號(hào)為ADP-2-1W的功率分配器芯片U2、型號(hào)為ERA-5SM的放大器芯片U3、型號(hào)為AD9912的DDS芯片U4、型號(hào)為的SML80U40濾波器芯片U5、可調(diào)電位器R24、電阻R2-R4、電阻R25-R32、電容C1-C4組成。
[0030]如圖7所示，在本實(shí)施例中倍頻濾波電路由型號(hào)為RMK-5-751+的五倍頻芯片U6、型號(hào)為PBF500-20LSC3的濾波器芯片U7、型號(hào)為UPC2709T的放大器芯片U8:;型號(hào)為UCHG500A-5-3A的諧波發(fā)生器芯U9、型號(hào)為BP8000-80-6C的濾波器芯片UlO、電阻R5-R12、電容 C5-C6 組成。
[0031]如圖8所示，在本實(shí)施例中混頻鎖相電路由型號(hào)為HMC440QS16G的鎖相環(huán)芯片Ull、型號(hào)為OP27G的芯片U12、型號(hào)為HES718-24的壓控振蕩器芯片U13、型號(hào)為HMC441LC3B的放大器芯片U14、型號(hào)為GFQ-8690的功分器芯片U15、型號(hào)為HMC220MS8的乘法器芯片U16、型號(hào)為L(zhǎng)FCN-1500的濾波器芯片U17、型號(hào)為UPC2709T的放大器芯片U18-U19、電阻R1、電阻R13-R23、電容C7-C15組成。
[0032]如圖9所示，在本實(shí)施例中放大輸出電路由型號(hào)為BP8800-200-6C的濾波器芯片U20、型號(hào)為HMC451LP3的放大器芯片U21、型號(hào)為T(mén)G1002E的隔離器芯片U22組成。
【權(quán)利要求】
1.一種低相噪小步進(jìn)本振模塊，其特征在于:由單片機(jī)、參考時(shí)鐘電路、倍頻濾波電路、混頻鎖相電路和放大輸出電路組成；所述參考時(shí)鐘電路的輸入端接所述單片機(jī)的輸出端，其相應(yīng)輸出端分別接所述倍頻濾波電路和混頻鎖相電路的相應(yīng)輸入端；所述混頻鎖相電路的相應(yīng)輸入端接所述倍頻濾波電路的輸出端，其輸出端接所述放大輸出電路的輸入端；所述放大輸出電路的輸出端作為所述低相噪小步進(jìn)本振模塊的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低相噪小步進(jìn)本振模塊，其特征在于所述參考時(shí)鐘電路由晶體振蕩器、第一功分器、第一放大器、DDS、第一濾波器組成；所述第一功分器的輸入端接所述晶體振蕩器器的輸出端，其相應(yīng)輸出端分別接所述第一放大器和DDS的相應(yīng)輸入端；所述DDS的相應(yīng)輸入端接所述單片機(jī)的相應(yīng)輸出端，其輸出端接所述第一濾波器的輸入端；所述第一濾波器的輸出端接所述混頻鎖相電路；所述第一放大器的輸出端接所述倍頻濾波電路的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低相噪小步進(jìn)本振模塊，其特征在于所述倍頻濾波電路由依次級(jí)聯(lián)的五倍倍頻器、第二濾波器、第二放大器、諧波發(fā)生器和第三濾波器組成；所述五倍倍頻器的輸入端接所述參考時(shí)鐘電路的相應(yīng)輸出端；所述第三濾波器的輸出端接所述混頻鎖相電路的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低相噪小步進(jìn)本振模塊，其特征在于所述混頻鎖相電路由鎖相環(huán)芯片、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、第三放大器、第二功分器、乘法器、第四濾波器、第三放大器和第四放大器組成；所述鎖相環(huán)芯片的相應(yīng)輸入端分別接所述參考時(shí)鐘電路和所述第四放大器的輸出端，其輸出端接所述環(huán)路濾波器的輸入端；所述環(huán)路濾波器的輸出端接所述壓控振蕩器的輸入端；所述壓控振蕩器的輸出端接所述第三放大器的輸入端；所述第二功分器的輸入端接所述第三放大器的輸出端，其相應(yīng)輸出端分別接所述乘法器和放大輸出電路的相應(yīng)輸入端；所述乘法器的相應(yīng)輸入端接所述倍頻濾波電路的輸出端，其輸出端接所述第四濾波器的輸入端；所述第四濾波器的輸出端接第三放大器的輸入端；所述第三放大器的輸出端接所述第四放大器的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低相噪小步進(jìn)本振模塊，其特征在于所述放大輸出電路由依次級(jí)聯(lián)的第五濾波器、第五放大器和第一隔離器組成；所述第五濾波器的輸入端接所述混頻鎖相電路的輸出端；所述第一隔離器的輸出端作為所述低相噪小步進(jìn)本振模塊的輸出端。
【文檔編號(hào)】H03L7/16GK204180053SQ201420637855
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】周朝斌, 池彥永, 鄧學(xué)群, 張龍, 朱松濤 申請(qǐng)人:石家莊東泰爾通信技術(shù)有限公司