低噪声的宽带跳频频率合成器[发明专利]

(10)申请公布号 CN 102013890 A
(43)申请公布日 2011.04.13C N 102013890 A
*CN102013890A*
(21)申请号 201010212306.5
(22)申请日 2010.06.29
H03L 7/18(2006.01)
(71)申请人上海杰盛无线通讯设备有限公司
地址200244 上海市宝山区宝山城市工业园
区园泰路399号
(72)发明人王鲁培 周德伟 李强 韩志光
(74)专利代理机构上海东亚专利商标代理有限
公司 31208
代理人
罗习群
(54)发明名称
低噪声的宽带跳频频率合成器
(57)摘要
本发明公开了一种低噪声宽带跳频频率合成
器，采用内插混频锁相环以降低分频比。

所述内
插混频锁相环，是将参考源信号经功分器分成两
路，分别提供给鉴频鉴相器A 和鉴频鉴相器B ，鉴
频鉴相器B 与低通滤波器N 、压控振荡器Q 和分频
器构成内插本振PLL ，内插本振PLL 提供点频本振
信号，与频率合成器的输出进行下变频，下变频输
出反馈经鉴频鉴相器A ，达到降低分频比和降低
相位噪声的目的。

本发明的优点是噪声低、频率范
围宽、跳频速度快、调试简单、成本低。

(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页
1.一种低噪声的宽带跳频频率合成器，其特征在于：
采用内插混频锁相环以降低分频比。

2.按权利要求1所述的低噪声的宽带跳频频率合成器，其特征在于：
所述的内插混频锁相环，是将参考源信号经功分器分成两路，分别提供给鉴频鉴相器A和鉴频鉴相器B，鉴频鉴相器B与低通滤波器N、压控振荡器Q和分频器构成内插本振PLL，内插本振PLL提供点频本振信号，与频率合成器的输出进行下变频，下变频输出反馈经鉴频鉴相器A，达到降低分频比和降低相位噪声的目的。

低噪声的宽带跳频频率合成器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种无线通信系统中的频率合成器，特别适用于微波高速跳频通信中的低噪声宽带跳频频率合成器。

背景技术
[0002] 频率合成器被广泛运用于通信、遥感、国防等领域。

随着技术的进一步发展，对频率合成器的跳频速度、跳频带宽要求越来越高。

而在满足跳频速度、跳频带宽的要求的同时，难以同时兼顾频率合成器的相位噪声。

[0003] 为了实现1GHz跳频带宽、10MHz跳频间隔，且为了同时满足快速跳频，需要将环路带宽做的比较宽，因此一股采用10MHz鉴相的整数分频锁相环电路，原理框图如图1所示。

如此，频率合成器输出的相位噪声将会比参考信号恶化20*log10(N)dB，其中N为锁相环反馈分频比。

当输出频率较高，如为9-10GHz时，N＝900-1000，相位噪声最差将恶化60dB。

而这样的噪声恶化无法满足要求低噪声性能的通信系统的要求。

发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是要提供一种低噪声、成本低、频率范围宽、跳频速度快、调试简单的低噪声宽带跳频频率合成器。

[0005] 为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种低噪声宽带跳频频率合成器，采用内插混频锁相环以降低分频比。

[0006] 所述的内插混频锁相环，是将参考源信号经功分器分成两路，分别提供给鉴频鉴相器A和鉴频鉴相器B，鉴频鉴相器B与低通滤波器N、压控振荡器Q和分频器构成内插本振PLL，内插本振PLL提供点频本振信号，与频率合成器的输出进行下变频，下变频输出反馈经鉴频鉴相器A，达到降低分频比和降低相位噪声的目的。

[0007] 本发明的优越功效在于：
[0008] 1)本发明在不改变输出跳频带宽、跳频间隔，同时不降低跳频速度的条件下，减小锁相环内的分频比N；
[0009] 2)本发明具有噪声低、频率范围宽、跳频速度快、调试简单、成本低的优点。

附图说明
[0010] 图1为常用频率合成器的原理方框图；
[0011] 图2为本发明的原理方框图；
[0012] 图中标号说明
[0013] 1-参考源；2-功分器；
[0014] 3-鉴频鉴相器A；4-低通滤波器M；
[0015] 5-压控振荡器P；6-混频器；
[0016] 7-滤波器；8-鉴频鉴相器B；
[0017] 9-低通滤波器N；10-压控振荡器Q；
[0018] 11-分频器。

具体实施方式
[0019] 请参阅附图所示，对本发明作进一步的描述。

[0020] 如图2所述，本发明提供了一种低噪声宽带跳频频率合成器，采用内插混频锁相环以降低分频比。

[0021] 所述的内插混频锁相环，是将参考源1信号经功分器2分成两路，分别提供给鉴频鉴相器A3和鉴频鉴相器B8，鉴频鉴相器B8与低通滤波器N9、压控振荡器Q10和分频器11构成内插本振PLL，内插本振PLL提供点频本振信号，与频率合成器的输出进行下变频，下变频输出反馈经鉴频鉴相器A3，达到降低分频比和降低相位噪声的目的。

[0022] 压控振荡器Q10的输出f1为混频器6提供本振。

压控振荡器5P的输出f2与压控振荡器10Q的输出f1通过混频器6进行下变频变换，通过滤波器7，滤除掉不必要的混频产物后，给鉴频鉴相器3A。

鉴频鉴相器3A内部进行分频后，与参考信号进行相位比较，通过电荷泵输出脉冲电流，脉冲电流经过低通滤波器4M进行充放电并滤波，提供纯净的直流控制电压给压控振荡器5P。

压控振荡器5P的输出f2为本频率合成器产生的宽带本振信号。

[0023] 当输出频率为9-10GHz信号，采用本发明的电路原理，内插本振PLL输出频率为8GHz，反馈分频比N＝100-200，则频率合成器输出相位噪声最差将会恶化20*log10(200)＝46dB。

比常用频率合成器有明显改善，更能满足低噪声通信系统对相位噪声的要求。

图1
图2。