一种高稳定毫米波锁相源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通讯技术领域，具体地讲，涉及的是一种高稳定毫米波锁相源。
【背景技术】
[0002]毫米波是指波长介于1?10m m的一段电磁频谱，它所对应的频率范围为3 0?300GHz，但在实际应用的频谱划分中，通常把毫米波低端扩频到18GHz，即毫米波通常也可指频率范围为18?300GHz这一频段范围。毫米波的特点是波长短、频带宽以及其特殊的大气传播特性，这三个特点是促成毫米波发展的三个基本因素。
[0003]毫米波的传播特性受大气影响较大，如氧分子和水蒸气等。这些气体的频率谐振特性对毫米波信号产生选择性吸收和散射。分析表明:在22GHz、60GHz、120GHz和183GHz等频率附近，出现大气衰减极值，这种大气吸收特性可以应用在短距离传输的保密通信中；而在35GHz、94GHz、140GHz和220GHz频率附近，出现衰减较小的大气传播窗口，常应用于低空空地导弹和地基雷达。因而充分利用这些频段的特点，是设计性能优良的毫米波系统的重要方面。
[0004]像在所有微波系统中一样，振荡频率源认为毫米波系统的核心部分，被称为是系统的心脏，系统的频率稳定度取决于所用本机振荡器的频率稳定度，因而毫米波技术和系统的发展，迫切需要高稳定和低相噪的毫米波振荡源。
【实用新型内容】
[0005]为克服现有技术存在的问题，本实用新型提供一种结构简单、设计巧妙、振荡输出稳定的高稳定毫米波锁相源。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]—种高稳定毫米波锁相源，包括晶振，通过接收晶振产生的晶振信号而产生参考信号的微波参考锁相源，通过接收微波参考锁相源产生的参考信号并将其处理后输出频率信号的倍频带通滤波组件，以及分别接收来自倍频带通滤波组件的频率信号和来自晶振的晶振信号通过环路锁定实现信号输出的毫米波锁相环路;所述毫米波锁相环路包括依次连接构成环路的毫米波振荡器、谐波混频器、锁相放大器、锁相分频器、中频鉴相器和环路滤波器，其中，谐波混频器分别接收来自倍频带通滤波组件的频率信号和来自毫米波振荡器的输出信号并进行谐波混频，产生中频信号，由锁相放大器放大并由锁相分频器分频后在中频鉴相器内与来自晶振的晶振信号进行鉴相，由此产生的误差电压由环路滤波器滤波后反馈至毫米波振荡器，从而实现控制毫米波振荡器的振荡输出。
[0008]具体地，所述锁相放大器由依次串联构成两级放大结构的第一放大器和第二放大器组成。
[0009]进一步地，所述微波参考锁相源包括依次连接构成环路的压控振荡器、参考分频器、数字鉴频鉴相器和参考环路滤波器，其中，压控振荡器的输出信号由参考分频器分频后在数字鉴频鉴相器内与来自晶振的晶振信号进行鉴相，产生的差值信号经参考环路滤波器滤波后反馈至压控振荡器，以控制其输出特定的参考信号。
[0010]更进一步地，所述倍频带通滤波组件包括依次串联的第三放大器、四倍频器、带通滤波器、第四放大器和第五放大器，其中，第三放大器接收来自微波参考锁相源的参考信号，第五放大器输出处理后的频率信号。
[0011]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0012]本实用新型由于采用了谐波混频和中频鉴相的方式使得整个环路除了毫米波振荡器和谐波混频器外的其他部件的频率要求都较低，能够通过市面上性价比高的元器件采购实现，而且能够较好地实现高稳定和低相噪的目的，并且本实用新型构思巧妙，结构简单，成本低廉，方便实用，具有广泛的应用前景，适合推广应用。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0015]如图1所示，该高稳定毫米波锁相源，包括晶振，通过接收晶振产生的晶振信号而产生参考信号的微波参考锁相源，通过接收微波参考锁相源产生的参考信号并将其处理后输出频率信号的倍频带通滤波组件，以及分别接收来自倍频带通滤波组件的频率信号和来自晶振的晶振信号通过环路锁定实现信号输出的毫米波锁相环路。
[0016]所述毫米波锁相环路包括依次连接构成环路的毫米波振荡器、谐波混频器、锁相放大器、锁相分频器、中频鉴相器和环路滤波器，其中，谐波混频器分别接收来自倍频带通滤波组件的频率信号和来自毫米波振荡器的输出信号并进行谐波混频，产生中频信号，由锁相放大器放大并由锁相分频器分频后在中频鉴相器内与来自晶振的晶振信号进行鉴相，由此产生的误差电压由环路滤波器滤波后反馈至毫米波振荡器，从而实现控制毫米波振荡器的振荡输出。具体地，所述锁相放大器由依次串联构成两级放大结构的第一放大器和第二放大器组成。
[0017]所述微波参考锁相源包括依次连接构成环路的压控振荡器、参考分频器、数字鉴频鉴相器和参考环路滤波器，其中，压控振荡器的输出信号由参考分频器分频后在数字鉴频鉴相器内与来自晶振的晶振信号进行鉴相，产生的差值信号经参考环路滤波器滤波后反馈至压控振荡器，以控制其输出特定的参考信号。
[0018]所述倍频带通滤波组件包括依次串联的第三放大器、四倍频器、带通滤波器、第四放大器和第五放大器，其中，第三放大器接收来自微波参考锁相源的参考信号，第五放大器输出处理后的频率信号。
[0019]本实用新型以3毫米波段为例，对应通信系统中频率为90-100GHZ的波段，在标准晶振的作用下，由压控振荡器使微波参考锁相源输出高稳定和低相噪的1.68GHz参考信号，再由倍频带通滤波器经一级放大、四倍频、滤波、二级放大后产生6.72GHz的频率信号，该信号与毫米波振荡器的输出信号进行谐波混频，其中谐波次数可选为14次，由此混频产生的中频信号经过二级放大和分频后再与晶振的标准晶振信号进行鉴相，从而产生误差电压再经环路滤波后反馈至毫米波振荡器以控制其振荡输出，达到环路锁定的目的，最终高稳定、低相噪地输出频率为95.76GHz的信号。
[0020]上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高稳定毫米波锁相源，其特征在于，包括晶振，通过接收晶振产生的晶振信号而产生参考信号的微波参考锁相源，通过接收微波参考锁相源产生的参考信号并将其处理后输出频率信号的倍频带通滤波组件，以及分别接收来自倍频带通滤波组件的频率信号和来自晶振的晶振信号通过环路锁定实现信号输出的毫米波锁相环路;所述毫米波锁相环路包括依次连接构成环路的毫米波振荡器、谐波混频器、锁相放大器、锁相分频器、中频鉴相器和环路滤波器，其中，谐波混频器分别接收来自倍频带通滤波组件的频率信号和来自毫米波振荡器的输出信号并进行谐波混频，产生中频信号，由锁相放大器放大并由锁相分频器分频后在中频鉴相器内与来自晶振的晶振信号进行鉴相，由此产生的误差电压由环路滤波器滤波后反馈至毫米波振荡器，从而实现控制毫米波振荡器的振荡输出。2.根据权利要求1所述的一种高稳定毫米波锁相源，其特征在于，所述锁相放大器由依次串联构成两级放大结构的第一放大器和第二放大器组成。3.根据权利要求1或2所述的一种高稳定毫米波锁相源，其特征在于，所述微波参考锁相源包括依次连接构成环路的压控振荡器、参考分频器、数字鉴频鉴相器和参考环路滤波器，其中，压控振荡器的输出信号由参考分频器分频后在数字鉴频鉴相器内与来自晶振的晶振信号进行鉴相，产生的差值信号经参考环路滤波器滤波后反馈至压控振荡器，以控制其输出特定的参考信号。4.根据权利要求1或2所述的一种高稳定毫米波锁相源，其特征在于，所述倍频带通滤波组件包括依次串联的第三放大器、四倍频器、带通滤波器、第四放大器和第五放大器，其中，第三放大器接收来自微波参考锁相源的参考信号，第五放大器输出处理后的频率信号。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高稳定毫米波锁相源，包括晶振，通过接收晶振产生的晶振信号而产生参考信号的微波参考锁相源，通过接收微波参考锁相源产生的参考信号并将其处理后输出频率信号的倍频带通滤波组件，以及分别接收来自倍频带通滤波组件的频率信号和来自晶振的晶振信号通过环路锁定实现信号输出的毫米波锁相环路。本实用新型由于采用了谐波混频和中频鉴相的方式使得整个环路除了毫米波振荡器和谐波混频器外的其他部件的频率要求都较低，能够通过市面上性价比高的元器件采购实现，而且能够较好地实现高稳定和低相噪的目的。
【IPC分类】H03L7/099
【公开号】CN205142183
【申请号】CN201520992605
【发明人】任文骅, 吴李华
【申请人】四川华讯中星科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月4日