本發(fā)明涉及頻率源，尤其涉及一種寬頻帶超低相噪頻率源。

背景技術(shù)：

1、隨著數(shù)字通信和雷達(dá)等技術(shù)的發(fā)展，對(duì)寬帶頻率源的性能要求越來(lái)越高。

2、目前寬帶頻率源主要采用鎖相環(huán)或者倍頻濾波的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，現(xiàn)有鎖相環(huán)方案雖然雜散指標(biāo)較好，但是相位噪聲惡化明顯；現(xiàn)有倍頻濾波法雖然近端相位噪聲較好，但是遠(yuǎn)端相噪惡化明顯。同時(shí)，現(xiàn)有寬帶頻率源的雜散、頻率步進(jìn)和頻率帶寬不能滿足目前的性能要求。

3、因此，現(xiàn)在亟需一種寬頻帶超低相噪頻率源來(lái)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種寬頻帶超低相噪頻率源。

2、本發(fā)明提供一種寬頻帶超低相噪頻率源，包括第一分支電路、第二分支電路和鎖相環(huán)電路，其中：

3、所述第一分支電路包括直接數(shù)字頻率合成器，用于對(duì)接收到低相噪?yún)⒖夹盘?hào)進(jìn)行倍頻以及濾波放大處理，得到第一參考信號(hào)，并將所述第一參考信號(hào)輸入至所述直接數(shù)字頻率合成器，得到第二參考信號(hào)；

4、所述第二分支電路包括連續(xù)頻譜發(fā)生器和超窄帶電調(diào)帶通濾波器，用于將接收到的所述低相噪?yún)⒖夹盘?hào)依次輸入至所述連續(xù)頻譜發(fā)生器和所述超窄帶電調(diào)帶通濾波器，得到所述鎖相環(huán)電路中的混頻器所需的本振驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

5、所述鎖相環(huán)電路包括鑒相器、yig調(diào)諧振蕩器和所述混頻器，所述混頻器用于在接收到所述本振驅(qū)動(dòng)信號(hào)后，將生成的中頻信號(hào)輸入至所述鑒相器；所述鑒相器用于將所述中頻信號(hào)與所述第二參考信號(hào)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果生成對(duì)應(yīng)的誤差控制信號(hào)；所述yig調(diào)諧振蕩器用于根據(jù)所述誤差控制信號(hào)生成目標(biāo)頻率信號(hào)。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種寬頻帶超低相噪頻率源，所述寬頻帶超低相噪頻率源還包括超低相噪?yún)⒖荚?，其中?/p>

7、所述超低相噪?yún)⒖荚窗üΨ制?，所述超低相噪?yún)⒖荚从糜趯⑸傻牡拖嘣胄盘?hào)輸入至所述功分器中進(jìn)行分路處理，得到兩路的所述低相噪?yún)⒖夹盘?hào)，并將其中一路所述低相噪?yún)⒖夹盘?hào)輸入至所述第一分支電路，將另一路所述低相噪?yún)⒖夹盘?hào)輸入所述第二分支電路。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種寬頻帶超低相噪頻率源，所述第一分支電路還包括第一放大器、第一倍頻器、第一帶通濾波器、第二放大器和第二帶通濾波器，其中：

9、所述第一放大器的輸入端連接所述功分器的第一輸出端，所述第一放大器的輸出端連接所述第一倍頻器的輸入端，所述第一倍頻器的輸出端連接所述第一帶通濾波器的輸入端，所述第一帶通濾波器的輸出端連接所述第二放大器的輸入端，所述第二放大器的輸出端連接所述直接數(shù)字頻率合成器的輸入端，所述直接數(shù)字頻率合成器的輸出端連接所述第二帶通濾波器的輸入端，所述第二帶通濾波器的輸出端連接所述鎖相環(huán)電路中所述鑒相器的第一輸入端；

10、其中，在所述直接數(shù)字頻率合成器輸出的目標(biāo)頻點(diǎn)存在近端雜散時(shí)，所述直接數(shù)字頻率合成器根據(jù)接收到的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，對(duì)所述近端雜散進(jìn)行抑制，以將輸出信號(hào)的雜散降低到95dbc。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種寬頻帶超低相噪頻率源，所述第二分支電路包括第三放大器、第二倍頻器、第三帶通濾波器、第四放大器、第五放大器、第六放大器和衰減器，其中：

12、所述第三放大器的輸入端連接所述功分器的第二輸出端，所述第三放大器的輸出端連接所述第二倍頻器的輸入端，所述第二倍頻器的輸出端連接所述第三帶通濾波器的輸入端，所述第三帶通濾波器的輸出端連接所述第四放大器的輸入端，所述第四放大器的輸出端連接所述連續(xù)頻譜發(fā)生器的輸入端，所述連續(xù)頻譜發(fā)生器的輸出端連接所述第五放大器的輸入端，所述第五放大器的輸出端連接所述超窄帶電調(diào)帶通濾波器的輸入端，所述超窄帶電調(diào)帶通濾波器的輸出端連接所述第六放大器的輸入端，所述第六放大器的輸出端連接所述衰減器的輸入端，所述衰減器的輸出端連接所述鎖相環(huán)電路中所述混頻器的第一輸入端。

13、根據(jù)本發(fā)明提供的一種寬頻帶超低相噪頻率源，所述鎖相環(huán)電路包括環(huán)路濾波器、功分器/耦合器、第七放大器、中頻濾波器和第八放大器，其中：

14、所述鑒相器的輸出端連接所述環(huán)路濾波器的輸入端，所述環(huán)路濾波器的輸出端連接所述yig調(diào)諧振蕩器的輸入端，所述yig調(diào)諧振蕩器的輸出端連接所述功分器/耦合器的輸入端，所述功分器/耦合器的第一輸出端連接所述第七放大器的輸入端，所述功分器/耦合器的第二輸出端輸出射頻信號(hào)，所述第七放大器的輸出端連接所述混頻器的第二輸入端，所述混頻器的輸出端連接所述中頻濾波器的輸入端，所述中頻濾波器的輸出端連接所述第八放大器的輸入端，所述第八放大器的輸出端連接所述鑒相器的第二輸入端；

15、其中，在所述直接數(shù)字頻率合成器產(chǎn)生遠(yuǎn)端雜散時(shí)，所述環(huán)路濾波器和所述中頻濾波器對(duì)所述遠(yuǎn)端雜散進(jìn)行濾除，以將產(chǎn)生的雜散降低到95dbc；

16、所述超窄帶電調(diào)帶通濾波器，還用于將所述連續(xù)頻譜發(fā)生器產(chǎn)生的多載波信號(hào)中除目標(biāo)信號(hào)以外的干擾信號(hào)濾除，其中，所述目標(biāo)信號(hào)為所述多載波信號(hào)中形成所述本振驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)；

17、所述混頻器、所述第七放大器以及所述功分器/耦合器形成反向隔離電路，用于對(duì)所述干擾信號(hào)產(chǎn)生的雜散進(jìn)行抑制。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的一種寬頻帶超低相噪頻率源，超低相噪?yún)⒖荚吹妮敵鲱l率為100mhz，所述超低相噪?yún)⒖荚吹南辔辉肼暆M足以下條件：-180dbc@10khz。

19、根據(jù)本發(fā)明提供的一種寬頻帶超低相噪頻率源，所述yig調(diào)諧振蕩器的相位噪聲滿足以下條件：-150dbc/hz@1mhz或-167dbc/hz@10mhz。

20、根據(jù)本發(fā)明提供的一種寬頻帶超低相噪頻率源，所述連續(xù)頻譜發(fā)生器為等間隔連續(xù)頻譜發(fā)生器，在所述等間隔連續(xù)頻譜發(fā)生器的輸出頻率的間隔為200mhz，10ghz載波頻率時(shí)，所述等間隔連續(xù)頻譜發(fā)生器的相位噪聲滿足以下條件：-138dbc/hz@10khz。

21、根據(jù)本發(fā)明提供的一種寬頻帶超低相噪頻率源，所述超窄帶電調(diào)帶通濾波器滿足以下條件：所述超窄帶電調(diào)帶通濾波器的相對(duì)帶寬小于或等于0.5%，且信號(hào)衰減達(dá)到85db時(shí)對(duì)應(yīng)的帶寬小于或等于100mhz，信號(hào)衰減達(dá)到100db時(shí)對(duì)應(yīng)的帶寬小于或等于200mhz。

22、根據(jù)本發(fā)明提供的一種寬頻帶超低相噪頻率源，所述直接數(shù)字頻率合成器的輸出頻率范圍為100mhz至200mhz，頻率步進(jìn)為0.1mhz。

23、本發(fā)明提供的寬頻帶超低相噪頻率源，將鎖相環(huán)和倍頻相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)超低相位噪聲和寬帶的要求，具有更高的頻率分辨率，使得生成的信號(hào)相位噪聲更低、雜波抑制高以及頻率范圍寬。

技術(shù)特征：

1.一種寬頻帶超低相噪頻率源，其特征在于，包括第一分支電路、第二分支電路和鎖相環(huán)電路，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻帶超低相噪頻率源，其特征在于，所述寬頻帶超低相噪頻率源還包括超低相噪?yún)⒖荚?，其中?/p>

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬頻帶超低相噪頻率源，其特征在于，所述第一分支電路還包括第一放大器、第一倍頻器、第一帶通濾波器、第二放大器和第二帶通濾波器，其中：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬頻帶超低相噪頻率源，其特征在于，所述第二分支電路包括第三放大器、第二倍頻器、第三帶通濾波器、第四放大器、第五放大器、第六放大器和衰減器，其中：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬頻帶超低相噪頻率源，其特征在于，所述鎖相環(huán)電路包括環(huán)路濾波器、功分器/耦合器、第七放大器、中頻濾波器和第八放大器，其中：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬頻帶超低相噪頻率源，其特征在于，超低相噪?yún)⒖荚吹妮敵鲱l率為100mhz，所述超低相噪?yún)⒖荚吹南辔辉肼暆M足以下條件：-180dbc@10khz。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻帶超低相噪頻率源，其特征在于，所述yig調(diào)諧振蕩器的相位噪聲滿足以下條件：-150dbc/hz@1mhz或-167dbc/hz@10mhz。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻帶超低相噪頻率源，其特征在于，所述連續(xù)頻譜發(fā)生器為等間隔連續(xù)頻譜發(fā)生器，在所述等間隔連續(xù)頻譜發(fā)生器的輸出頻率的間隔為200mhz，10ghz載波頻率時(shí)，所述等間隔連續(xù)頻譜發(fā)生器的相位噪聲滿足以下條件：-138dbc/hz@10khz。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻帶超低相噪頻率源，其特征在于，所述超窄帶電調(diào)帶通濾波器滿足以下條件：所述超窄帶電調(diào)帶通濾波器的相對(duì)帶寬小于或等于0.5%，且信號(hào)衰減達(dá)到85db時(shí)對(duì)應(yīng)的帶寬小于或等于100mhz，信號(hào)衰減達(dá)到100db時(shí)對(duì)應(yīng)的帶寬小于或等于200mhz。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻帶超低相噪頻率源，其特征在于，所述直接數(shù)字頻率合成器的輸出頻率范圍為100mhz至200mhz，頻率步進(jìn)為0.1mhz。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種寬頻帶超低相噪頻率源，涉及頻率源技術(shù)領(lǐng)域，包括第一分支電路、第二分支電路和鎖相環(huán)電路，其中：第一分支電路用于對(duì)接收到低相噪?yún)⒖夹盘?hào)進(jìn)行倍頻以及濾波放大處理，得到第一參考信號(hào)，并將第一參考信號(hào)輸入至直接數(shù)字頻率合成器，得到第二參考信號(hào)；第二分支電路用于將接收到的低相噪?yún)⒖夹盘?hào)依次輸入至連續(xù)頻譜發(fā)生器和超窄帶電調(diào)帶通濾波器，得到本振驅(qū)動(dòng)信號(hào)；鎖相環(huán)電路用于在接收到本振驅(qū)動(dòng)信號(hào)后，將生成的中頻信號(hào)與第二參考信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)得到的誤差控制信號(hào)生成目標(biāo)頻率信號(hào)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)超低相位噪聲和寬帶的要求，具有更高的頻率分辨率，使得生成的信號(hào)相位噪聲更低、雜波抑制高以及頻率范圍寬。

技術(shù)研發(fā)人員：何志海,楊勝領(lǐng),程軍強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中星聯(lián)華科技（北京）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19