一种低相位噪声的频率源制造技术

本发明专利技术公开一种低相位噪声的频率源，包括：低相位噪声参考源，向DDS及控制模块发送低相位噪声的400MHz和1000MHz参考信号，并向谐波产生模块发送低相位噪声的400MHz激励信号；DDS及控制模块，向输出模块发送低相位噪声的基带信号，并分别向输出模块和谐波产生模块发送控制信号；谐波产生模块，向输出模块发送低相位噪声的本振信号；输出模块，将基带信号和本振信号进行混频、滤波、分频后，得到低相位噪声的5MHz～1000MHz信号，作为输出信号。本发明专利技术实现了低相位噪声的频率源，且同时保证了宽带、低杂散、细分辨等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及频率合成及频率源相位噪声性能
更具体地，涉及一种低相位噪声的频率源。
技术介绍
相位噪声作为频率源的一项关键指标，对频率源所应用的整个系统的性能有着很大的影响。如在通信系统中，相位噪声会使话路信噪比下降、误码率增加;在雷达系统中，相位噪声会降低雷达系统对目标的分辨能力，即改善因子;在接收机中，相位噪声会使接收机有效噪声系数增加。因此低相位噪声频率源的研制成为必不可缺的内容。目前频率合成技术基本分为三类:直接频率合成、锁相频率合成和直接数字频率合成。直接频率合成技术在速度上具有很大优势，可以得到绝对带宽非常大的信号，但是电路结构复杂、体积大、成本较高、研制调试一般比较困难，由于采用了大量的混频、倍频环节，直接频率合成技术很难抑制因非线性效应而引入的杂波干扰，因而难以达到较高的杂波抑制度，并且在各环节中存在一定的相位噪声附加。锁相频率合成技术的优点是体积小、结构简单，具有低相位噪声特性，其缺点是输出频率点数少，频率切换速度慢，频率分辨力低。直接数字频率合成技术具有频率切换速度快、频率分辨率高、频率切换时保持相位的连续性、相对带宽很宽、便于单片集成的优势，但缺点是工作频率受到限制，绝对带宽窄，杂散相对较高，相位噪声受参考信号以及芯片工艺限制。因此，需要提供一种低相位噪声的频率源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低相位噪声的频率源，解决现有超宽带、低杂散频率源相位噪声指标难以改善的问题。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案:一种低相位噪声的频率源，该频率源包括:低相位噪声参考源、DDS及控制模块、谐波产生模块和输出模块；所述低相位噪声参考源，向所述DDS及控制模块发送低相位噪声的400MHz和1000MHz参考信号，并向所述谐波产生模块发送低相位噪声的400MHz激励信号；所述DDS及控制模块，向所述输出模块发送低相位噪声的10MHz?150MHz基带信号，并分别向所述输出模块和所述谐波产生模块发送控制信号；所述谐波产生模块，向所述输出模块发送低相位噪声的800MHz?1150MHz且频率间隔为50MHz的八个点频的本振信号；所述输出模块，将所述基带信号和所述本振信号进行混频、滤波、分频后，得到低相位噪声的5MHz?1000MHz信号，作为低相位噪声的频率源的输出信号。优选地，所述低相位噪声参考源包括:锁相式10MHz信号源、第一10倍频器、第一混频器、第一环路滤波器、1000MHz压控声表振荡器、4倍频器、第二混频器、第二环路滤波器和400MHz压控声表振荡器；所述锁相式100MHz信号源，生成稳定的100MHz信号；所述第一10倍频器，对所述稳定的100MHz信号进行倍频，生成1000MHz信号；所述第一混频器，将所述第一 10倍频器生成的1000MHz信号与1000MHz压控声表振荡器的辅路信号输出端输出的信号进行鉴相，生成第一鉴相电压；所述第一环路滤波器，对所述第一鉴相电压进行滤波，生成第一压控电压；所述1000MHz压控声表振荡器，根据所述第一压控电压的控制由主路信号输出端输出稳定的1000MHz信号，作为低相位噪声的参考源输出的1000MHz参考信号；所述4倍频器，对所述稳定的100MHz信号进行倍频，生成400MHz信号；所述第二混频器，将所述4倍频器生成的400MHz信号与400MHz压控声表振荡器的辅路信号输出端输出的信号进行鉴相，生成第二鉴相电压；所述第二环路滤波器，对所述第二鉴相电压进行滤波，生成第二压控电压；所述400MHz压控声表振荡器，根据所述第二压控电压的控制由主路信号输出端输出稳定的400MHz信号，作为低相位噪声的参考源输出的400MHz参考信号和400MHz激励信号。优选地，所述锁相式100MHz信号源包括:1MHz晶体振荡器、第二 10倍频器、第三混频器、第三环路滤波器和100MHz压控晶体振荡器；所述IOMHz晶体振荡器，生成I OMHz信号；所述第二1倍频器，对所述I OMHz信号进行1倍频，生成I OOMHz信号；所述第三混频器，将所述第二 10倍频器生成的100MHz信号与100MHz压控晶体振荡器的辅路信号输出端输出的100MHz信号进行鉴相，生成第三鉴相电压；所述第三环路滤波器，对所述第三鉴相电压进行滤波，生成第三压控电压；所述100MHz压控晶体振荡器，根据所述第三压控电压的控制由主路信号输出端输出稳定的I OOMHz信号。 优选地，所述DDS及控制模块包括:FPGA、功分器、DDS芯片、第四混频器、第一开关滤波器组、第一分频器、第五混频器、第二开关滤波器组；所述FPGA，分别向DDS芯片、第一开关滤波器组、第二开关滤波器组、谐波产生模块和输出模块发送控制信号；所述功分器，将所述低相位噪声参考源发送的1000MHz参考信号分为两路，一路作为低相位噪声时钟信号发送至DDS芯片，另一路发送至第五混频器；所述DDS芯片，根据所述低相位噪声时钟信号生成10MHz?200MHz信号；所述第五混频器，将所述功分器发送的另一路信号与所述低相位噪声参考源发送的400MHz参考彳目号进彳丁混频；所述第二开关滤波器组，对第五混频器混频后的信号进行滤波，得到600MHz?700MHz的本振信号；所述第四混频器，对所述DDS芯片生成的100MHz?200MHz信号与所述600MHz?700MHz的本振信号进行混频；所述第一开关滤波器组，对第四混频器混频后的信号进行滤波，得到400MHz?600MHz的信号；所述第一分频器，对所述400MHz?600MHz的信号进行分频，得到低相位噪声的I OOMHz?150MHz基带信号。优选地，所述谐波产生模块包括:谐波产生器、带通滤波器、功率放大器、第三开关滤波器组、隔离放大器和第二分频器；所述谐波产生器，根据所述低相位噪声的400MHz激励信号生成频率间隔为400MHz的梳状谱信号；所述带通滤波器，对所述频率间隔为400MHz的梳状谱信号进行带通滤波，得到6400MHz?9200MHz且频率间隔为400MHz的八个点频的信号；所述第二分频器，对依次经过所述功率放大器的功率补偿、所述第三开关滤波器组基于控制信号的分段滤波和所述隔离放大器的隔离放大后的6400MHz?9200MHz且频率间隔为400MHz的八个点频的信号进行分频，得到低相位噪声的800MHz?1150MHz且频率间隔为50MHz的八个点频的本振信号。优选地，所述输出模块包括:第六混频器、第四开关滤波器组和第三分频器；所述第六混频器，对所述低相位噪声的10MHz?150MHz基带信号和所述低相位噪声的800MHz?1150MHz且频率间隔为50MHz的八个点频的本振信号进行混频；所述第四开关滤波器组，基于控制信号对所述第六混频器混频后的信号进行分段滤波，得到650MHz?1300MHz的跨倍频程信号；所述第三分频器，对所述650MHz?1300MHz的跨倍频程信号进行分频，得到低相位噪声的5MHz?I OOOMHz信号，作为低相位噪声的频率源的输出信号。本专利技术的有益效果如下:(I)本专利技术综合运用频率源设计各种实现方式的技术优势，如锁相式频率合成技术的环路滤波相位噪声拼接特性、直接数字频率合成技术的频率细分辨特性和直接频率合成的宽带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低相位噪声的频率源，其特征在于，该频率源包括：低相位噪声参考源、DDS及控制模块、谐波产生模块和输出模块；所述低相位噪声参考源，向所述DDS及控制模块发送低相位噪声的400MHz和1000MHz参考信号，并向所述谐波产生模块发送低相位噪声的400MHz激励信号；所述DDS及控制模块，向所述输出模块发送低相位噪声的100MHz～150MHz基带信号，并分别向所述输出模块和所述谐波产生模块发送控制信号；所述谐波产生模块，向所述输出模块发送低相位噪声的800MHz～1150MHz且频率间隔为50MHz的八个点频的本振信号；所述输出模块，将所述基带信号和所述本振信号进行混频、滤波、分频后，得到低相位噪声的5MHz～1000MHz信号，作为低相位噪声的频率源的输出信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹宇，田云峰，宋旸，王心洋，张波，贾冒华，王志巧，仇冬梅，盛东良，李宏宇，施学余，李闯，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11