本申請涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及分頻裝置與頻率發(fā)生器。
背景技術(shù):
頻率發(fā)生器也稱為信號發(fā)生器,是一種能夠提供各種頻率、波形和輸出電平電信號的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于各種電信系統(tǒng)、電信設(shè)備以及雷達(dá)系統(tǒng)的測試任務(wù),例如在測量振幅特性、頻率特性或傳輸特性等涉及電參數(shù)時用作測試的信號源或激勵源。頻率發(fā)生器能夠提供較寬范圍的頻率輸出波段,以支持不同應(yīng)用領(lǐng)域的測試設(shè)備。
在頻率發(fā)生器所發(fā)出的頻率波中,與高頻波段相比,由于低頻波段的抗干擾能力差,低頻波段的輸出信號的相噪水平往往偏高?,F(xiàn)有技術(shù)中通過減法混頻器來獲得低頻波段的輸出信號,但是減法混頻器對降低低頻波段的輸出信號的相噪水平?jīng)]有產(chǎn)生作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種分頻裝置,用于降低頻率發(fā)生器所發(fā)出的頻率波中的低頻波段的相噪水平。
為達(dá)到上述問題,本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案:
一種分頻裝置,該裝置包括控制器,多級分頻通路以及多個開關(guān),控制器與各開關(guān)的接觸端連接,用以控制各接觸端與觸點(diǎn)之間的連接,相鄰兩級分頻通路之間均設(shè)置有開關(guān),且各分頻通路的輸出端均設(shè)置有開關(guān),各分頻通路的輸出端的開關(guān)包括一個公共接觸端和與各分頻通路的輸出端一一對應(yīng)的多個觸點(diǎn),相鄰兩級分頻通路之間的各開關(guān)均具有各自獨(dú)立的接觸端和觸點(diǎn)。
本實(shí)用新型提供的分頻裝置,采用多級分頻通路來獲得頻率發(fā)生器中的低頻波段的輸出信號,其中頻率發(fā)生器所產(chǎn)生的頻率信號的相噪水平在經(jīng)過每級分頻通路處理后能夠逐級降低,從而能夠降低頻率發(fā)生器所發(fā)出的頻率波中的在低頻波段的相噪水平。
其中各分頻通路均包括分頻器,且各分頻器的分頻比均可調(diào)。
可選地,分頻裝置還包括與多級分頻通路一一對應(yīng)的多個濾波器,各濾波器的輸入端與多級分頻通路的輸出端連接,其中,各分頻通路的輸出端對應(yīng)的開關(guān)位于各濾波器的輸入端與多級分頻通路的輸出端之間。
其中,濾波器包括封裝保護(hù)體、設(shè)于所述封裝保護(hù)體內(nèi)的內(nèi)導(dǎo)體及與所述內(nèi)導(dǎo)體電連接的引腳,所述內(nèi)導(dǎo)體包括電容,所述電容采用PCB板組件結(jié)構(gòu),所述引腳延伸出至所述封裝保護(hù)體外。
可選地,所述內(nèi)導(dǎo)體還包括磁珠或電感,所述PCB板組件結(jié)構(gòu)固定在所述磁珠或電感的中間,且與所述磁珠或電感通過封裝膠粘合成一體。
可選地,所述引腳的個數(shù)是三個,三個引腳從所述封裝保護(hù)體的同一側(cè)延伸出來,分別作為信號輸入端、信號輸出端及接地端。
本實(shí)用新型還提供一種頻率發(fā)生器,該頻率發(fā)生器包括參考源、頻率合成器以及如上文所述的分頻裝置,其中參考源的輸出端與頻率合成器的輸入端連接,用于向頻率合成器提供頻率參考信號;頻率合成器的輸出端與分頻裝置的輸入端連接,用于接收頻率參考信號,并依據(jù)該頻率參考信號作頻率合成處理,以及將合成處理后的頻率信號發(fā)送到所述分頻裝置;分頻裝置用于接收合成處理后的頻率信號,并對該頻率信號作分頻處理,以及將分頻處理后的頻率信號輸出。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的分頻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的分頻裝置的分頻處理的信號流示意圖;
圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種分頻裝置,如圖1所示,分頻裝置包括控制器,多級分頻通路10以及多個開關(guān),控制器與各開關(guān)的接觸端連接,用以控制各接觸端與觸點(diǎn)之間的連接,相鄰兩級分頻通路之間均設(shè)置有開關(guān),且各分頻通路的輸出端均設(shè)置有開關(guān),各分頻通路的輸出端的開關(guān)包括一個公共接觸端和與各分頻通路的輸出端一一對應(yīng)的多個觸點(diǎn),相鄰兩級分頻通路之間的各開關(guān)均具有各自獨(dú)立的接觸端和觸點(diǎn)。示例性地,各分頻通路均包括分頻器,且各分頻器的分頻比均可調(diào),從而可以使得本實(shí)用新型實(shí)施例中的分頻裝置的應(yīng)用范圍更廣泛。
作為舉例,設(shè)有輸入信號P1,其對應(yīng)的頻率范圍為6GHz~12GHz,將P1信號接入到分頻裝置的多級分頻通路10,然后由多個開關(guān)20聯(lián)動控制,使P1經(jīng)過多級分頻通路的對應(yīng)電路,以進(jìn)行相應(yīng)的分頻處理,從而輸出所需的頻率P2的范圍,例如1M~500M。
相噪的全稱為相位噪聲(Phase noise),是指系統(tǒng)(例如各種射頻器件)在各種噪聲的作用下引起的系統(tǒng)輸出信號相位的隨機(jī)變化。它是衡量頻率標(biāo)準(zhǔn)源和高穩(wěn)晶振等的頻穩(wěn)質(zhì)量的重要指標(biāo)。
由于分頻處理可以降低射頻信號的相噪值,且經(jīng)分頻處理后的相噪值為20*lgN,其中N為分頻處理后的輸出頻率值。故經(jīng)過多次分頻處理后,能夠有效降低輸出頻率的相噪水平。
本實(shí)用新型提供的分頻裝置,采用多級分頻通路來獲得頻率發(fā)生器中的低頻波段的輸出信號,其中頻率發(fā)生器所產(chǎn)生的頻率信號的相噪水平在經(jīng)過每級分頻通路處理后能夠逐級降低,從而能夠降低頻率發(fā)生器所發(fā)出的頻率波中的在低頻波段的相噪水平。
為了更好的說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,請繼續(xù)參看圖1:
在多級分頻通路10中,第一分頻通路包括第一分頻器101,第一分頻器101用于對輸入頻率信號進(jìn)行分頻處理,并輸出分頻處理后的頻率信號。為了接入外部頻率信號,在第一分頻通路上的第一分頻器101前設(shè)有第一開關(guān),用于在需要時導(dǎo)通該第一分頻通路,以及在不需要時斷開該第一分頻通路,具體地,開關(guān)通過控制各接觸端與對應(yīng)觸點(diǎn)之間的連接來導(dǎo)通或斷開第一分頻通路。
此外,在各分頻通路上的分頻器后還設(shè)有第二開關(guān)201,用于使當(dāng)前分頻通路導(dǎo)通到下一級分頻通路。并列地,為了對各級分頻通路上的分頻器處理后的頻率信號進(jìn)行直接輸出,還設(shè)有第三開關(guān)203。參看圖1,第三開關(guān)203可以為多觸點(diǎn)開關(guān)。若需輸出其中一級分頻通路上的分頻器處理后的頻率信號時,將第三開關(guān)202的接觸端與該分頻通路所對應(yīng)的觸點(diǎn)連接。
作為舉例,設(shè)有輸入信號P3,其對應(yīng)的頻率范圍為6GHz~12GHz,將頻率信號P3接入到分頻裝置的多級分頻通路10,頻率信號P3將先經(jīng)過第一分頻器101進(jìn)行分頻處理,若該第一分頻器101對應(yīng)的分頻比為2:1,則第一分頻器101將輸出經(jīng)過分頻處理后的頻率信號P4,其對應(yīng)的頻率范圍為3GHz~6GHz。
若預(yù)設(shè)的目標(biāo)輸出頻率也為3GHz~6GHz,則使第三開關(guān)202控制直接輸出經(jīng)第一分頻器101處理后的頻率信號P4;若預(yù)設(shè)的目標(biāo)輸出頻率小于3GHz~6GHz,則使第二開關(guān)201控制使第一分頻通路導(dǎo)通到第二分頻通路,以繼續(xù)進(jìn)行下一級分頻處理。
類似的,若分頻裝置包括N級分頻通路,則在第N分頻通路上設(shè)有第N分頻器,第N分頻器用于對輸入頻率信號進(jìn)行分頻處理,并輸出分頻處理后的頻率信號,其中N為大于1的正整數(shù)。以及在第N分頻通路上的第N分頻器后僅設(shè)一個開關(guān),用于控制輸出經(jīng)第N分頻器分頻處理后的頻率信號。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的分頻裝置的分頻處理的信號流示意圖。如圖2所示,外部輸入信號頻率范圍為6~12GHz,若不經(jīng)分頻處理,或者經(jīng)1倍分頻處理,惡意直接輸出頻率范圍為6~12GHz的信號;若經(jīng)2倍分頻處理后,可以直接輸出2倍分頻的處理后的頻率范圍為3~6GHz的信號,也可以繼續(xù)進(jìn)行下一級分頻處理,直到輸出所需的頻率范圍,例如最低輸出頻率可以為1M。這樣即能夠輸出低頻波段,還能夠保持較好的相噪水平。
可選地,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分頻裝置可以是分頻器芯片,包括芯片本體,其中芯片本體上集成有如上文所述的分頻裝置。具體的,所述開關(guān)可以與芯片的引腳接通,從而能夠通過外部的控制總線,來控制所述開關(guān)的導(dǎo)通與閉合,從而使分頻器芯片具有可變的分頻比。
為了進(jìn)一步降低提高分頻處理后的輸出信號的相噪水平,本實(shí)用新型實(shí)施例的分頻裝置還包括與多級分頻通路一一對應(yīng)的多個濾波器,各濾波器的輸入端與多級分頻通路的輸出端連接,其中,各分頻通路的輸出端對應(yīng)的開關(guān)位于各濾波器的輸入端與多級分頻通路的輸出端之間。
具體地,濾波器包括封裝保護(hù)該濾波器包括封裝保護(hù)體、設(shè)于封裝保護(hù)體內(nèi)的內(nèi)導(dǎo)體及與內(nèi)導(dǎo)體電連接的引腳。內(nèi)導(dǎo)體包括電容和磁珠。電容采用PCB板組件結(jié)構(gòu),即將電容焊接在PCB板上,且電容通過回流焊的方式進(jìn)行焊接。通過回流焊工藝對電容進(jìn)行焊接,可以避免手工焊接對電容造成損傷,從而提高產(chǎn)品的可靠性。
其中,所述PCB板組件結(jié)構(gòu)固定在磁珠的中間,且與磁珠通過封裝膠粘合成一體以實(shí)現(xiàn)濾波器的一體化結(jié)構(gòu)。這樣,在滿足濾波器電性能的前提下,利用PCB板組件結(jié)構(gòu)力保護(hù)電容,避免電容因受到機(jī)械應(yīng)力及熱應(yīng)力而造成損傷,從而提高濾波器抗振動,抗沖擊能力,防止電容短路失效,提高濾波器的可靠性。
在一個實(shí)施例中,引腳的個數(shù)是三個,三個引腳從封裝保護(hù)體的同一側(cè)延伸出來??梢岳斫?,在其他實(shí)施例中,三個引腳還可以分布在封裝保護(hù)體的不同面。具體地,三個引腳分別作為信號輸入端、接地端及信號輸出端。
上文所述的濾波器中的電容采用了PCB板組件結(jié)構(gòu),通過利用PCB板組件結(jié)構(gòu)力對所述電容進(jìn)行保護(hù),提高所述電容對機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的承受能力,防止電容短路失效,提高濾波器的可靠性。
本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種頻率發(fā)生器,如圖3所示,該頻率發(fā)生器包括參考源301、頻率合成器302以及如上文所述的分頻裝置303,其中參考源301的輸出端與頻率合成器302的輸入端連接,用于向頻率合成器302提供頻率參考信號;頻率合成器302的輸出端與分頻裝置303的輸入端連接,用于接收頻率參考信號,并依據(jù)該頻率參考信號作頻率合成處理,以及將合成處理后的頻率信號發(fā)送到所述分頻裝置303;分頻裝置303用于接收合成處理后的頻率信號,并對該頻率信號作分頻處理,以及將分頻處理后的頻率信號輸出。
盡管已描述了本申請的優(yōu)選實(shí)施例,但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以,所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本申請進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣,倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本申請也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。