低頻段窄帶合成源轉(zhuǎn)換成高頻段寬帶合成源的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及寬帶合成源的合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低頻段窄帶合成源轉(zhuǎn)換成 高頻段寬帶合成源的電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)階段的各種測量儀器中，主要使用一個(gè)寬帶合成源作為本機(jī)的本振源，通過對(duì) 本振源進(jìn)行上下變頻、分段濾波等處理，得到想要的各個(gè)頻段信號(hào)，之后完成整機(jī)的各項(xiàng)功 能，因此本振源的信號(hào)指標(biāo)決定了整機(jī)的信號(hào)指標(biāo)。在追求本振源高指標(biāo)的前提下，如何盡 可能的減小本振源的功耗，簡化本振源的控制，同時(shí)降低本振源的成本，提高本振源的穩(wěn)定 性，是目前本振源發(fā)展面臨的一個(gè)問題。
[0003] 在目前的寬帶合成源的合成方案中，主要方案有倍頻/分頻、直接數(shù)字合成技術(shù) (DDS)和鎖相環(huán)技術(shù)（PLL)。其中，單純的分頻/倍頻方案，想要獲得高頻段寬帶合成源， 需要在寬帶的低頻源基礎(chǔ)上進(jìn)行倍頻處理，而使用窄帶低頻合成源，僅僅通過簡單的乘除 運(yùn)算，無法對(duì)高頻段寬帶信號(hào)源進(jìn)行全頻段的覆蓋。直接數(shù)字合成技術(shù)（DDS)，雖然具有 分辨率高，頻率準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，但是它的最大缺點(diǎn)是工作頻率低，輸出頻率一般不超過 500MHz，同時(shí)由數(shù)字技術(shù)帶來的相位量化噪聲和D/A變換帶來的幅度量化噪聲可能導(dǎo)致很 高的總輸出噪聲電平。而鎖相環(huán)技術(shù)是現(xiàn)階段主流的頻率合成技術(shù)。
[0004] 鎖相環(huán)電路主要由鑒相器（PD)、環(huán)路濾波器（LPF)、壓控振蕩器（VCO)和計(jì)數(shù)分 頻器等電路組成。在一個(gè)5GHz-10GHz帶寬的壓控振蕩器（VCO)與一個(gè)各項(xiàng)指標(biāo)極高的基 準(zhǔn)頻率點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過將寬帶VCO反饋信號(hào)1/N分頻后，得到與基準(zhǔn)頻率點(diǎn)相同的頻率， 將兩種信號(hào)送到鑒相器鑒相，得到的鑒相誤差調(diào)節(jié)VC0,最終得到與基準(zhǔn)頻率同等精度的合 成源。如果簡單的使用單環(huán)進(jìn)行環(huán)路鎖相，因?yàn)閹?nèi)的信號(hào)相噪指標(biāo)會(huì)按照相噪惡化公式 呈倍數(shù)的惡化，無法得到滿意的信號(hào)指標(biāo)，所以通常情況下采用多環(huán)鎖相方案，將單環(huán)鎖相 中的寬帶VCO反饋信號(hào)的1/N分頻使用取樣環(huán)替代，通過VCO與取樣環(huán)M倍取樣得到的信 號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)鑒相，這樣最終得到的寬帶合成源輸出信號(hào)帶內(nèi)相位噪聲指標(biāo)則由取樣環(huán)決 定，一定程度的優(yōu)化輸出信號(hào)的帶內(nèi)相位噪聲指標(biāo)。但是多環(huán)鎖相方案控制過于復(fù)雜，電路 體積龐大，而且引入多個(gè)環(huán)路會(huì)增加電路成本，增加電路功耗，降低電路穩(wěn)定性。采用鎖相 環(huán)方案得到的寬帶合成源，因?yàn)榄h(huán)路鎖定需要一定的時(shí)間，會(huì)增加頻率切換時(shí)間，同時(shí)，弓丨 入的鎖相環(huán)路越多，需要的頻率切換時(shí)間就越長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有的鎖相環(huán)電路存在的控制復(fù)雜，電路體積龐大，成本較高，電路不夠穩(wěn)定 的問題，本發(fā)明提供了一種低頻段窄帶合成源轉(zhuǎn)換成高頻段寬帶合成源的電路。
[0006] 本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：
[0007] 低頻段窄帶合成源轉(zhuǎn)換成高頻段寬帶合成源的電路，包括低頻合成源及轉(zhuǎn)換電 路，低頻合成源的一端接地，另一端與轉(zhuǎn)換電路相連，轉(zhuǎn)換電路連接有合成源輸出端，轉(zhuǎn)換 電路由五條相連接的主電路組成，主電路包括第一主電路、第二主電路、第三主電路、第四 主電路及第五主電路。
[0008] 優(yōu)選地，所述第一主電路包括依次串聯(lián)的第一四分頻器、八分頻器、第一放大器、 低通濾波器及功分器，第二主電路包括二分頻器和四選一開關(guān)，二分頻器的一個(gè)輸出端直 接連接四選一開關(guān)的第一輸入端，二分頻器的另一個(gè)輸出端通過三倍頻器連接四選一開關(guān) 的第二輸入端，四選一開關(guān)的輸出端連接有第二四分頻器，第二四分頻器連接有第一混頻 器，第一混頻器連接有合路器；第三主電路直接連接四選一開關(guān)的第三輸入端，所述功分器 分別與第一混頻器和合路器相連。
[0009] 優(yōu)選地，所述第四主電路包括二倍頻器，二倍頻器的一個(gè)輸出端連接四選一開關(guān) 的第四輸入端，二倍頻器的另一個(gè)輸出端連接有第一二極管；第五主電路包括第二二極管 和二選一開關(guān)，第二二極管連接二選一開關(guān)的一個(gè)輸入端，二選一開關(guān)的另一個(gè)輸入端與 所述第一二極管相連接，二選一開關(guān)的輸出端連接有第二混頻器，第二混頻器連接有第二 放大器，第二放大器連接有帶通濾波器，帶通濾波器與合成源輸出端相連；所述合路器與第 二混頻器相連。
[0010] 優(yōu)選地，所述第一二極管和第二二極管都為肖特基勢皇二極管。
[0011] 優(yōu)選地，所述低頻合成源的頻率范圍在1607MHZ至1642MHz之間，低頻合成源的帶 寬為35MHz。
[0012] 本發(fā)明具有的有益效果是：
[0013] 本發(fā)明提供了低頻段窄帶合成源轉(zhuǎn)換成高頻段寬帶合成源的電路，該電路通過分 頻、倍頻、濾波和放大等方式，將低頻合成源轉(zhuǎn)換成9種不同倍數(shù)的頻段信號(hào)，通過控制一 個(gè)四選一開關(guān)和一個(gè)二選一開關(guān)的切換選擇，將不同倍數(shù)的頻段組合，然后通過兩次混頻 及放大濾波，最終得到頻率范圍在5GHz至IOGHz之間，帶寬為5GHz的合成源。該電路只需 控制低頻窄帶合成源的頻率切換和兩個(gè)開關(guān)切換即可完成合成源的轉(zhuǎn)換，電路控制簡單， 不引入鎖相環(huán)路，整個(gè)電路體積較小，成本低。相對(duì)于現(xiàn)有的鎖相環(huán)電路，本發(fā)明采用的兩 次混頻鎖相方案不會(huì)引入環(huán)路鎖相時(shí)間，減少了寬帶合成源的頻率切換時(shí)間，同時(shí)獲得了 高指標(biāo)的寬帶合成源。
【附圖說明】
[0014] 圖1為低頻段窄帶合成源轉(zhuǎn)換成高頻段寬帶合成源的電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的說明：
[0016] 結(jié)合圖1，低頻段窄帶合成源轉(zhuǎn)換成高頻段寬帶合成源的電路，包括低頻合成源 F1Ihz及轉(zhuǎn)換電路，低頻合成源的一端接地，另一端與轉(zhuǎn)換電路相連。低頻合成源為低相噪、 高穩(wěn)定度的輸入信號(hào)，低頻合成源決定了最終高頻段寬