專利名稱：窄帶本振頻率合成器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子信息技術領域；應用于有線、無線通信行業(yè)。本實用新型所要解決的技術問題是，窄帶本振工作在在短波波段內，通過輸入標頻產生一定頻率范圍的信號。
背景技術：
窄帶本振主要用于接收機的頻率合成，在接收機中的本機振蕩器產生的高頻電磁波與所接收的高頻信號混合而產生一個差頻，這個差頻就是中頻。而窄帶本振是帶寬比較 窄的窄帶接收機中的產生中頻的裝置。產生中頻信號的主要方法是分頻+倍頻+鎖相環(huán)把基準頻率進行N分頻后在P倍頻，使信號輸出為相對應的頻率上，在使用PLL鎖相環(huán)技術把頻率鎖定到我們需要的中頻頻率上進行輸出。衛(wèi)星廣播電視接收系統(tǒng)的室外單元是由接收天線、饋源、高頻頭和傳輸饋線組成。高頻頭是在整個衛(wèi)星廣播電視接收系統(tǒng)中的最前端設備。它由低噪聲微波放大器、本振電路和混頻器及中放電路組成。高頻頭是室外單元唯一的一個有源器件，它和天饋系統(tǒng)一起安裝在戶外(或陽臺內)；并通過同軸電纜與衛(wèi)星接收機相連。系統(tǒng)的靈敏度或信噪比很大程度上取決于高頻頭的性能指標。高頻頭的性能指標一旦選定，在接收系統(tǒng)里再采取什么措施，對于系統(tǒng)的性能的提高都將是十分困難的，都不如選用高質量的高頻頭來的立竿見影。在選用高頻頭時首當其沖的最基本問題是選對聞頻頭的本振頻率。本振頻率由本振電路產生，振蕩頻率的選取原則首先要不妨礙其它無線電臺的工作頻率。頻率穩(wěn)定度在25°C時應在正負IMHz (這是典型參數)以內，要求本振頻率穩(wěn)定是非常重要的，否則會產生本振頻率漂移造成無法收視的后果，因此在本振電路中加有鎖相環(huán)電路，從而保證了極高的穩(wěn)定度。衛(wèi)星接收機的自動頻率控制(AFC)電路中，用于消除振蕩頻率變化影響由天線接收下來的高頻衛(wèi)星廣播電視信號經低噪聲微波放大器放大送入混頻器，同時本振電路產生的高頻本振信號也送入混頻器。兩個不同頻率的信號送入混頻器后，由于混頻器是個非線性器件，使天線送來的信號與本振送來的信號在混頻器內進行混頻，從而產生出一系列不同頻率的中頻信號(本振信號幅度選取原則是以混頻后輸出的中頻信號失真最少為準)這些信號的頻率都應降低至衛(wèi)星接收機系統(tǒng)中的第一中頻范圍內。因此，信號在高頻頭中不進行頻道選取。頻道的選取工作由衛(wèi)星接收機內的調諧器來完成，選擇出所要接收的頻道，然后再對該頻道進行一系列的技術處理，最終得到需要的視頻信號和音頻信號。當本振頻率高于信號頻率時(本振頻率比信號頻率高一個中頻)，稱為高本振，而當本振頻率低于信號頻率時(本振頻率比信號頻率低一個中頻)就稱為低本振?，F有技術的缺點是A、采用單純的分頻+倍頻+PLL鎖相環(huán)技術，很難達到極高的頻率穩(wěn)定度，也很難達到細小的頻率步進，難以滿足現代使用的需求；[0009]B、由于只使用了分頻+倍頻+PLL鎖相環(huán)技術，導致信號的相位噪聲和雜散等關鍵指標很難做到很高。

實用新型內容為了解決上述問題，本實用新型提供了一種窄帶本振頻率合成器，可以提供細小的頻率步進，高達幾百兆赫茲的輸出頻率，可以消除DDS雜散，得到輸出頻率足夠高，頻率步進足夠細小的本振信號。本實用新型的目的通過下述技術方案實現窄帶本振頻率合成器，其主要由設置在金屬腔體內部且依次連接的一級PLL電路、數字頻率直接合成器DDS、二級PLL電路構成。本實用新型鎖相加混頻中高頻輸出技術是近年來迅速發(fā)展并得到不斷提高的技術。這種技術首先由N個PLL產生N個頻段的信號，通過開關選擇混頻器將它們與低頻段·的已調信號混頻，最終的輸出信號的最大頻率帶寬可以實現N個頻段的疊加(最大輸出信號的頻率帶寬取決于混頻方式)。本實用新型除采用鎖相加混頻的方式實現中頻信號的輸出，同時實現低雜散、低相位噪聲等性能指標。加入的數字頻率直接合成器DDS及相關的電路也讓電路頻率步進達到了 0. 5Hz以下，滿足日益細小的測試步進，并降低雜散、低相位噪聲。本實用新型采用雙PLL的模式，在PLL之間設置數字頻率直接合成器DDS。窄帶本振頻率合成器還包括設置在一級PLL電路與二級PLL電路之間的混頻電路，所述混頻電路連接有可編程邏輯器件CPLD，且一級PLL電路、二級PLL電路均與可編程邏輯器件CPLD連接。一級PLL電路還連接有SMA插座。窄帶本振頻率合成器還包括9001歐式插座，所述9001歐式插座分別與二級PLL電路、可編程邏輯器件CPLD、數字頻率直接合成器DDS連接。9001歐式插座還連接有電源模塊。數字頻率直接合成器DDS連接有BMA插座。所述一級PLL電路和二級PLL電路均由依次連接的鑒相器PD、低通濾波器LP、壓控振蕩器VCXO構成，且一級PLL電路的壓控振蕩器VCXO與一級PLL電路的鑒相器I3D連接，同時一級PLL電路的壓控振蕩器VCXO與數字頻率直接合成器DDS連接，所述二級PLL電路的鑒相器I3D與數字頻率直接合成器DDS連接的同時還與二級PLL電路的壓控振蕩器VCXO連接。所述一級PLL電路的壓控振蕩器VCXO的鎖定參數為160MHz，所述二級PLL電路的壓控振蕩器VCXO的鎖定參數為40. 455MHz 70. 455MHz。下面為方便描述將數字頻率直接合成器DDS簡稱為DDS，將一級PLL電路和二級PLL電路為一種鎖相環(huán)電路；DDS可以提供細小的頻率步進，聞達幾百兆赫茲的輸出頻率。PLL具備傳遞函數的低通特性，可以消除DDS雜散，得到輸出頻率足夠高，頻率步進足夠細小的本振信號?；谏鲜鰞热?，本實用新型的設計原理為采用DDS +雙PLL跟蹤環(huán)的方式。DDS器件，可以提供細小的頻率步進，高達幾百兆赫茲的輸出頻率，但是由于數字截斷造成了大量的雜散虛假信號干擾，這為短波接收機本振源的設計帶來了機會與挑戰(zhàn)。采用DDS +雙PLL跟蹤環(huán)這種方式，利用PLL的傳遞函數的低通特性，可以消除DDS雜散，得到輸出頻率足夠高，頻率步進足夠細小的本振信號。本方案中，IOMHz信號參考通過一級PLL電路鎖存到160MHz，然后通過DDS分頻到20MHz 35MHz，再由二級PLL電路鎖相環(huán)鎖定在應用頻率40. 455MHz 70. 455 MHz。同時，本實用新型中SMA插座、9001歐式插座、BMA插座為外部接口 ；SMA插座用于外部頻率源輸入，BMA插座用于本振輸出，9001歐式插座用于電源供電。綜上所述，本實用新型的有益效果是本實用新型采用采用DDS +雙PLL跟蹤環(huán)的方式，同時很好抑制了電路中可能出現的雜散惡化，實現了良好的雜散性能和相位噪聲性能，為實現小步進高性能本機振蕩器奠定了良好的技術基礎。

圖I為本實用新型工作原理圖。圖2為實用新型結構示意圖。圖3為本實用新型的外部結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供了一種窄帶本振頻率合成器。參見圖1、2、3所示一種窄帶本振頻率合成器，其主要由設置在金屬腔體內部且依次連接的一級PLL電路、數字頻率直接合成器DDS、二級PLL電路構成。本實用新型可以提供細小的頻率步進，高達幾百兆赫茲的輸出頻率，可以消除DDS雜散，得到輸出頻率足夠高，頻率步進足夠細小的本振信號。由于鎖相加混頻中高頻輸出技術是近年來迅速發(fā)展并得到不斷提高的技術。這種技術首先由N個PLL產生N個頻段的信號，通過開關選擇混頻器將它們與低頻段的已調信號混頻，最終的輸出信號的最大頻率帶寬可以實現N個頻段的疊加(最大輸出信號的頻率帶寬取決于混頻方式)。本實用新型除采用鎖相加混頻的方式實現中頻信號的輸出，同時實現低雜散、低相位噪聲等性能指標。加入的數字頻率直接合成器DDS及相關的電路也讓電路頻率步進達到了 0. 5Hz以下，滿足日益細小的測試步進，并降低雜散、低相位噪聲。因此本實用新型采用雙PLL的模式，在PLL之間設置DDS。窄帶本振頻率合成器還包括設置在一級PLL電路與二級PLL電路之間的混頻電路，所述混頻電路連接有可編程邏輯器件CPLD，且一級PLL電路、二級PLL電路均與可編程邏輯器件CPLD連接。一級PLL電路還連接有SMA插座2。窄帶本振頻率合成器還包括9001歐式插座4，所述9001歐式插座4分別與二級PLL電路、可編程邏輯器件CPLD、數字頻率直接合成器DDS連接。9001歐式插座4還連接有電源模塊。數字頻率直接合成器DDS連接有BMA插座5。所述一級PLL電路和二級PLL電路均由依次連接的鑒相器PD、低通濾波器LP、壓控振蕩器VCXO構成，且一級PLL電路的壓控振蕩器VCXO與一級PLL電路的鑒相器I3D連接，同時一級PLL電路的壓控振蕩器VCXO與數字頻率直接合成器DDS連接，所述二級PLL電路的鑒相器ro與數字頻率直接合成器DDS連接的同時還與二級PLL電路的壓控振蕩器VCXO連接。所述一 級PLL電路的壓控振蕩器VCXO的鎖定參數為160MHz，所述二級PLL電路的壓控振蕩器VCXO的鎖定參數為40. 455MHz 70. 455MHz。下面為方便描述將數字頻率直接合成器DDS簡稱為DDS，將一級PLL電路和二級PLL電路為一種鎖相環(huán)電路；DDS可以提供細小的頻率步進，聞達幾百兆赫茲的輸出頻率。PLL具備傳遞函數的低通特性，可以消除DDS雜散，得到輸出頻率足夠高，頻率步進足夠細小的本振信號。本實用新型的設計原理為采用DDS +雙PLL跟蹤環(huán)的方式。DDS器件，可以提供細小的頻率步進，高達幾百兆赫茲的輸出頻率，但是由于數字截斷造成了大量的雜散虛假信號干擾，這為短波接收機本振源的設計帶來了機會與挑戰(zhàn)。采用DDS +雙PLL跟蹤環(huán)這種方式，利用PLL的傳遞函數的低通特性，可以消除DDS雜散，得到輸出頻率足夠高，頻率步進足夠細小的本振信號。本方案中，IOMHz信號參考通過一級PLL電路鎖存到160MHz，然后通過DDS分頻到20MHz 35MHz，再由二級PLL電路鎖相環(huán)鎖定在應用頻率40. 455MHz 70.455 MHz。同時，本實用新型中SMA插座2、9001歐式插座4、BMA插座5為外部接口 ；SMA插座用于外部頻率源輸入，BMA插座5用于本振輸出，9001歐式插座4用于電源供電。同時，本實用新型采用面板緊固螺釘I將上述電路構成的電路板固定在金屬腔體內部。本實用新型采用采用DDS +雙PLL跟蹤環(huán)的方式，同時很好抑制了電路中可能出現的雜散惡化，實現了良好的雜散性能和相位噪聲性能，為實現小步進高性能本機振蕩器奠定了良好的技術基礎。如上上述，便可較好的實現本實用新型。
權利要求1.窄帶本振頻率合成器，其特征在于主要由設置在金屬腔體內部且依次連接的一級PLL電路、數字頻率直接合成器DDS、二級PLL電路構成。
2.根據權利要求I所述的窄帶本振頻率合成器，其特征在于還包括設置在一級PLL電路與二級PLL電路之間的混頻電路，所述混頻電路連接有可編程邏輯器件CPLD，且一級PLL電路、二級PLL電路均與可編程邏輯器件CPLD連接。
3.根據權利要求2所述的窄帶本振頻率合成器，其特征在于一級PLL電路還連接有SMA 插座(2)。
4.根據權利要求2所述的窄帶本振頻率合成器，其特征在于還包括9001歐式插座(4)，所述9001歐式插座(4)分別與二級PLL電路、可編程邏輯器件CPLD、數字頻率直接合成器DDS連接。
5.根據權利要求4所述的窄帶本振頻率合成器，其特征在于9001歐式插座(4)還連接有電源模塊。
6.根據權利要求2所述的窄帶本振頻率合成器，其特征在于數字頻率直接合成器DDS連接有BMA插座(5)。
7.根據權利要求1-6中任意一項所述的窄帶本振頻率合成器，其特征在于所述一級PLL電路和二級PLL電路均由依次連接的鑒相器H)、低通濾波器LP、壓控振蕩器VCXO構成，且一級PLL電路的壓控振蕩器VCXO與一級PLL電路的鑒相器I3D連接，同時一級PLL電路的壓控振蕩器VCXO與數字頻率直接合成器DDS連接，所述二級PLL電路的鑒相器與數字頻率直接合成器DDS連接的同時還與二級PLL電路的壓控振蕩器VCXO連接。
8.根據權利要求7所述的窄帶本振頻率合成器，其特征在于所述一級PLL電路的壓控振蕩器VCXO的鎖定參數為160MHz，所述二級PLL電路的壓控振蕩器VCXO的鎖定參數為40. 455MHz 70. 455MHz。
專利摘要本實用新型提供了窄帶本振頻率合成器，其主要由設置在金屬腔體內部且依次連接的一級PLL電路、數字頻率直接合成器DDS、二級PLL電路構成。本實用新型的有益效果是本實用新型采用采用DDS＋雙PLL跟蹤環(huán)的方式，同時很好抑制了電路中可能出現的雜散惡化，實現了良好的雜散性能和相位噪聲性能，為實現小步進高性能本機振蕩器奠定了良好的技術基礎。
文檔編號H03L7/18GK202424689SQ20122004170
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權日2012年2月9日
發(fā)明者王煜川, 郝溫利 申請人:成都中亞通茂電子有限公司