阅读说明：本技术 超宽带细步进频率综合器 (Ultra-wideband fine stepping frequency synthesizer ) 是由 袁宗义 于 2019-12-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种超宽带细步进频率综合器,包括功分器、谐波发生器、环外放大器、环外滤波器、可变参考源、锁相环A、锁相环B,锁相环A与锁相环B电路结构相同均依次包括鉴相器、环内滤波器1、频率合成器、混频器、环内放大器、环内滤波器2。本发明的工作带宽为10MHz-15GHz,实现了超宽带的频率合成,并采用全新的锁相环方案,结合功分器和谐波发生器设计了两个电路结构相同的锁相环,首先利用锁相环B的窄带滤波特性,将谐波发生器产生的梳状谱信号转换成为步进为100MHz的跳频信号,再将锁相环B内插到锁相环A,实现了低相位噪声的超宽带细步进信号输出；在10MHz-15GHz超宽带的基础上,相位噪声优于-115dBc/Hz@10kHz,相对于现有的超宽带频率综合器提高了技术指标。(The invention discloses an ultra-wideband fine stepping frequency synthesizer, which comprises a power divider, a harmonic generator, an out-of-loop amplifier, an out-of-loop filter, a variable reference source, a phase-locked loop A and a phase-locked loop B, wherein the phase-locked loop A and the phase-locked loop B have the same circuit structure and sequentially comprise a phase discriminator, an in-loop filter 1, a frequency synthesizer, a mixer, an in-loop amplifier and an in-loop filter 2.)

超宽带细步进频率综合器

技术领域

本发明涉及无线通信中的信号频率合成技术，尤其涉及一种超宽带细步进频率综合器。

背景技术

频率综合器是无线传输系统的核心部件之一，随着无线通信的不断发展，目前频率合成器已经发展得比较成熟，已形成各种类型的频率综合器，包括锁相式分数频率综合器、直接数字式频率综合器以及混合式频率综合器等。然而随着移动通信、无线局域网、数字电视、卫星定位系统不断的发展，对频率综合器的要求也在不断的提高。

现有的超宽带频率综合器，可以达到10GHz的带宽，具备了很宽的带宽，能够广泛的应用在各个通信领域中。现有的超宽带频率综合器虽然具有很宽的带宽，但是其关键技术指标却比较普通，例如市面上带宽10GHz以上的频率综合器普遍的相位噪声仅优于-105dBc/[email protected]，较为普通的技术指标限制了其应用范围。

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种超宽带细步进频率综合器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种超宽带细步进频率综合器，包括功分器、谐波发生器、环外放大器、环外滤波器、可变参考源、锁相环A、锁相环B，所述锁相环A与锁相环B电路结构相同均依次包括鉴相器、环内滤波器1、频率合成器、混频器、环内放大器、环内滤波器2，

所述功分器为一分三功分器，所述功分器第一输出端与所述可变参考源的输入端连接，所述功分器第二输出端与所述锁相环B的鉴相器连接，所述功分器第三输出端与所述谐波发生器的输入端连接，所述可变参考源的输出端与锁相环A的鉴相器连接，所述谐波发生器的输出端与所述锁相环B的混频器连接，所述锁相环B的频率合成器的第一输出端口通过顺次连接的环外放大器和环外滤波器与所述锁相环A的混频器连接，所述谐波发生器产生100MHz×N的梳状谱信号，所述锁相环B的频率合成器的第一输出端输出最小步进100MHz的跳频本振信号，所述锁相环A的频率合成器的第一输出端为所述频率综合器的输出端。

作为优选，所述频率合成器的型号为LMX2594，所述锁相环B的频率合成器的第一输出端，输出频率为7.5GHz-15GHz且步进为100MHz的跳频本振信号。

特别地，所述N为自然数且其取值范围为1≤N≤60。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的工作带宽为10MHz-15GHz，实现了超宽带的频率合成；

2.本发明采用全新的锁相环方案，结合功分器和谐波发生器设计了两个电路结构相同的锁相环，首先利用锁相环B的窄带滤波特性，将谐波发生器产生的梳状谱信号转换成为步进为100MHz的跳频信号，再将锁相环B内插到锁相环A，实现了任意步进的超宽带低相位噪声信号输出；

3.在10MHz-15GHz超宽带的基础上，实现的杂波抑制≥65dBc，相位噪声优于-115dBc/[email protected]，相对于现有的超宽带频率综合器提高了技术指标。

附图说明

图1，本发明的电路结构框图。

实施例1

如图1所示，一种超宽带细步进频率综合器，包括功分器、谐波发生器、环外放大器、环外滤波器、可变参考源、锁相环A、锁相环B，锁相环A与锁相环B电路结构相同均依次包括鉴相器、环内滤波器1、频率合成器、混频器、环内放大器、环内滤波器2。

功分器为一分三功分器，功分器第一输出端与可变参考源的输入端连接，功分器第二输出端与锁相环B的鉴相器连接，功分器第三输出端与谐波发生器的输入端连接，可变参考源的输出端与锁相环A的鉴相器连接，谐波发生器的输出端与锁相环B的混频器连接，锁相环B的频率合成器的第一输出端通过顺次连接的环外放大器和环外滤波器与锁相环A的混频器连接，谐波发生器产生100MHz×N的梳状谱信号，锁相环B的频率合成器的第一输出端输出最小步进为100MHz的跳频本振信号，锁相环A的频率合成器的第一输出端为本频率综合器的输出端。

实施例2

如图1所示，本实施例公开的一种超宽带细步进频率综合器，其锁相环A和锁相环B中的频率合成器均采用型号为LMX2594的频率合成器，该频率合成器为美国TI(TexasInstruments)公司生产的高性能频率合成器，其工作频率范围可达10MHz-15GHz，在10GHz处相位噪声为-106dBc/[email protected]。

本实施例工作时由外部输入100MHz的固定参考信号经功分器后分为3股信号分别传送给可变参考源、锁相环B和谐波发生器，谐波发生器产生100MHz×N（N为自然数）的梳状谱信号，N为自然数且1≤N≤60，也就是说谐波发生器产生100MHz-6GHz的梳妆谱信号。可变参考源产生频率范围为300MHz-500MHz，步进10kHz的信号，可以采用型号为AD9912的直接数字频率合成器作为可变参考源。锁相环B的频率合成器第一输出端口输出频率范围7.5GHz-15GHz，最小步进为100MHz的跳频信号。

跳频信号经过环外放大器和环外滤波器的放大和滤波后，作为本振信号与锁相环A中频率合成器的第二输出端输出信号进行混频，混频信号经过锁相环A内的滤波放大后与可变参考源产生的参考信号鉴相，最终由锁相环A的频率合成器的第一输出端口输出10MHz-15GHz任意步进的合成信号。

本实施例的工作带宽为10MHz-15GHz，步进为1Hz，在输出频率为10GHz处的相位噪声优于-115dBc/[email protected]，杂波抑制≥65dBc，在超宽带的基础上，具有细步进、极低相位噪声特点。