一種防錯(cuò)鎖高性能寬帶微波頻率合成器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于頻率合成器，具體涉及一種防錯(cuò)鎖高性能寬帶微波頻率合成器。
【背景技術(shù)】
[0002]要實(shí)現(xiàn)高性能的寬帶微波頻率合成器，需綜合采用多種頻率合成方式來實(shí)現(xiàn)。以往的寬帶微波頻率合成器總是在輸出帶寬、頻率分辨率、雜散抑制、相位噪聲、電路復(fù)雜程度等關(guān)鍵指標(biāo)間進(jìn)行取舍，難以全面兼顧所有指標(biāo)。另外，寬頻帶高分辨率頻率合成電路一般都需要鎖相環(huán)防錯(cuò)鎖電路。傳統(tǒng)的鎖相環(huán)防錯(cuò)鎖電路是采用預(yù)置電壓的方法，其實(shí)現(xiàn)方式是根據(jù)VC0的電壓-頻率特性，利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出相應(yīng)的預(yù)置電壓到VC0的壓控端，將VC0牽引至需鎖定頻率的附近，達(dá)到防止鎖相環(huán)錯(cuò)鎖的目的。這種防錯(cuò)鎖電路存在以下的缺陷:首先，由于寬帶VC0的壓控靈敏度非常高，一般為500MHZ/V左右，VC0輸出頻率對(duì)調(diào)諧電壓非常敏感，且同型號(hào)VC0之間的電壓-頻率特性存在個(gè)體差異，采用預(yù)置電壓這種開環(huán)的方式牽引VC0頻率，其精度不高，一致性差，有時(shí)甚至不能實(shí)現(xiàn)防錯(cuò)鎖的目的；其次，實(shí)現(xiàn)預(yù)置電壓輸出的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是數(shù)字器件，由于數(shù)字器件工作時(shí)，容易對(duì)電磁環(huán)境要求較高的鎖相環(huán)電路造成干擾，影響輸出信號(hào)的頻譜純度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種防錯(cuò)鎖高性能寬帶微波頻率合成器，穩(wěn)定性和可靠性好，電磁兼容性能更好，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0004]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種防錯(cuò)鎖高性能寬帶微波頻率合成器，包括依次連接的恒溫晶振、功分器、模擬倍頻電路、DDS、鑒相器和寬度VC0，功分器支路二還依次連接到梳狀譜發(fā)生器和寬帶雙平衡混頻器，寬帶VC0輸出端依次連接定向耦合器二、微波放大器二和寬帶雙平衡混頻器，雙平衡混頻器中頻輸出端連接到低通濾波器，低通濾波器輸出端連接到鑒相器射頻信號(hào)輸入端，鑒相器誤差電壓輸出端連接到環(huán)路濾波器二的輸入端，環(huán)路濾波器二連接到單刀雙擲開關(guān)的支路二，F(xiàn)PGA控制信號(hào)線與DDS控制端連接，F(xiàn)PGA控制電路的輸出信號(hào)連接到單刀雙擲開關(guān)的控制端，該電路構(gòu)成頻率合成電路，頻率合成電路上連接有鎖相環(huán)防錯(cuò)鎖電路。
[0005]優(yōu)選的，上述鎖相環(huán)防錯(cuò)鎖電路包括依次連接的鐘振、小數(shù)分頻鑒相器、環(huán)路濾波器一、單刀雙擲開關(guān)的支路一、寬帶VC0、定向親合器一和微波放大器一，微波放大器一反回連接到小樹分頻鑒相器形成閉環(huán)，小數(shù)分頻鑒相器的控制端連接到FPGA控制電路輸出信號(hào)端，將小數(shù)分頻鎖相環(huán)電路來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)防錯(cuò)鎖的新型防錯(cuò)鎖電路，該新型鎖相環(huán)防錯(cuò)鎖電路由于其閉環(huán)特性，不會(huì)受到同型號(hào)寬帶VC0電壓-頻率特性個(gè)體差的影響，可實(shí)現(xiàn)頻率牽引精度高，對(duì)輸出信號(hào)頻譜純度影響小等優(yōu)異性能。
[0006]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用DDS作為寬帶鎖相環(huán)參考信號(hào)以及梳狀譜發(fā)生器作為偏移源的方式，將DDS的高頻率分辨率特性、梳狀譜發(fā)生器的低相位噪聲特性以及鎖相環(huán)電路的窄帶濾波特性相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了電路復(fù)雜程度低、寬頻帶、高頻率分辨率、低相位噪聲、低雜散抑制的頻率合成器，另外，采用閉環(huán)的防錯(cuò)鎖電路這種新方式，解決了現(xiàn)有的開環(huán)防錯(cuò)鎖電路電磁兼容性能差，頻率牽引精度不高等問題。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的電路原理連接框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0009]實(shí)施例1:如圖1所示，一種防錯(cuò)鎖高性能寬帶微波頻率合成器，包括恒溫晶振18，恒溫晶振18的輸出端31連接到功分器17的合路端，功分器17的輸出支路一 32連接到直接模擬倍頻電路15的輸入端，直接模擬倍頻電路15的輸出端連接到DDS 14的參考輸入端，DDS 14的輸出信號(hào)連接到鑒相器12的參考信號(hào)輸入端，功分器17的輸出支路二 35連接到梳狀譜發(fā)生器16的輸入端，梳狀譜發(fā)生器16的輸出端連接到寬帶雙平衡混頻器10的射頻輸入端，寬帶VC0 5經(jīng)定向耦合器二 8和微波放大器二 9放大后的信號(hào)連接到寬帶雙平衡混頻器10的本振輸入端，寬帶雙平衡混頻器10的中頻輸出端連接到低通濾波器11的輸入端，低通濾波器11的輸出端連接到鑒相器12的射頻信號(hào)輸入端，鑒相器12的誤差電壓輸出端連接到環(huán)路濾波器二的輸入端，環(huán)路濾波器二 13的輸出端連接到單刀雙擲開關(guān)4的支路二，F(xiàn)PGA控制電路19的控制信號(hào)線與DDS 14的控制端連接，構(gòu)成高性能寬帶微波頻率合成電路，頻率合成電路上連接有鎖相環(huán)防錯(cuò)鎖電路，F(xiàn)PGA控制電路19的輸出信號(hào)連接到單刀雙擲開關(guān)的控制端。
[0010]實(shí)施例2:實(shí)施例1中鎖相環(huán)防錯(cuò)鎖電路包括鐘振1，鐘振1的輸出端連接到小數(shù)分頻鑒相器2的參考端，寬帶VC0 5的輸出信號(hào)通過定向親合器一 6和微波放大器一 7后連接到小數(shù)分頻鑒相器2的射頻信號(hào)輸入端，小數(shù)分頻鑒相器2的電荷栗輸出通過環(huán)路濾波器一 3后連接到單刀雙擲開關(guān)4的支路一，單刀雙擲開關(guān)主路連接到寬帶VC0 5的電壓調(diào)諧端，F(xiàn)PGA控制電路19的輸出信號(hào)連接到小數(shù)分頻鑒相器的控制端。
[0011 ] 頻率合成器控制原理:根據(jù)所需輸出的頻點(diǎn)，可通過FPGA控制電路為小數(shù)分頻鑒相器設(shè)置相應(yīng)的分頻比和相應(yīng)的DDS的輸出頻率，開始時(shí)，通過FPGA控制電路將單刀雙擲開關(guān)接通支路一，使得寬帶VC0鎖定到鐘振的N倍上(N可以為小數(shù)也可為整數(shù))，根據(jù)FPGA的設(shè)置，此時(shí)寬帶VC0輸出頻率與預(yù)期輸出頻率非常接近，當(dāng)FPGA檢測到小數(shù)分頻鑒相器鎖定指示信號(hào)后，將開關(guān)接通支路二，此時(shí)，由梳狀譜發(fā)生器作為偏移源的鎖相環(huán)將快速鎖定到所需頻點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了防錯(cuò)鎖的功能。采用DDS作為寬帶鎖相環(huán)電路的參考信號(hào)，由于DDS的高頻率分辨率特性，可使輸出的寬帶信號(hào)有很高的頻率分辨率，除寬帶鎖相環(huán)外的其余頻率合成電路均采用直接模擬頻率合成方式，直接模擬頻率合成方式的優(yōu)勢(shì)在于輸出信號(hào)的相位噪聲很低，這樣，可使輸出寬帶信號(hào)獲得優(yōu)異的相位噪聲性能，DDS在鎖相環(huán)中的倍頻次數(shù)為1，利用鎖相環(huán)環(huán)路濾波器的窄帶濾波作用，可獲得優(yōu)異的雜散抑制指標(biāo)，將梳狀譜發(fā)生器作為偏移源與寬帶VC0輸出信號(hào)混頻后鑒相的頻率合成方式，可以實(shí)現(xiàn)寬頻帶性會(huì)泛。
[0012]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防錯(cuò)鎖高性能寬帶微波頻率合成器，其特征在于:包括依次連接的恒溫晶振、功分器、模擬倍頻電路、DDS、鑒相器和寬度VCO，功分器支路二還依次連接到梳狀譜發(fā)生器和寬帶雙平衡混頻器，寬帶VCO輸出端依次連接定向耦合器二、微波放大器二和寬帶雙平衡混頻器，雙平衡混頻器中頻輸出端連接到低通濾波器，低通濾波器輸出端連接到鑒相器射頻信號(hào)輸入端，鑒相器誤差電壓輸出端連接到環(huán)路濾波器二的輸入端，環(huán)路濾波器二連接到單刀雙擲開關(guān)的支路二，F(xiàn)PGA控制信號(hào)線與DDS控制端連接，F(xiàn)PGA控制電路的輸出信號(hào)連接到單刀雙擲開關(guān)的控制端，該電路構(gòu)成頻率合成電路，合成電路上連接有鎖相環(huán)防錯(cuò)鎖電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防錯(cuò)鎖高性能寬帶微波頻率合成器，其特征在于:鎖相環(huán)防錯(cuò)鎖電路包括依次連接的鐘振、小數(shù)分頻鑒相器、環(huán)路濾波器一、單刀雙擲開關(guān)的支路一、寬帶VCO、定向親合器一和微波放大器一，微波放大器一反回連接到小樹分頻鑒相器形成閉環(huán)，小數(shù)分頻鑒相器的控制端連接到FPGA控制電路輸出信號(hào)端。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防錯(cuò)鎖高性能寬帶微波頻率合成器，包括依次連接的恒溫晶振、功分器、模擬倍頻電路、DDS、鑒相器和寬度VCO，功分器還依次連接到梳狀譜發(fā)生器和寬帶雙平衡混頻器，寬帶VCO依次連接定向耦合器二、微波放大器二、寬帶雙平衡混頻器和低通濾波器，低通濾波器連接到鑒相器形成閉環(huán)，鑒相器連接到環(huán)路濾波器二，環(huán)路濾波器二連接到單刀雙擲開關(guān)的支路二，F(xiàn)PGA分別與DDS和單刀雙擲開關(guān)連接，該電路構(gòu)成頻率合成電路，合成電路上連接有鎖相環(huán)防錯(cuò)鎖電路。本發(fā)明采用DDS作為寬帶鎖相環(huán)參考信號(hào)以及梳狀譜發(fā)生器作為偏移源的方式，實(shí)現(xiàn)了電路復(fù)雜程度低、寬頻帶、高頻率分辨率、低相位噪聲、低雜散抑制的頻率合成器。
【IPC分類】H03L7/18
【公開號(hào)】CN105429641
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510943260
【發(fā)明人】杜勇
【申請(qǐng)人】貴州航天計(jì)量測試技術(shù)研究所
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日