用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路及方法，其中電路中，所述預(yù)分頻器，用于對頻率合成器輸出頻率進行預(yù)分頻；所述可編程分頻器，用于對預(yù)分頻器的輸出信號再次分頻，生成總頻率合成環(huán)路的鑒相頻率；所述第一電子開關(guān)及所述第二電子開關(guān)，用于配合使用以實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作和總頻率合成環(huán)路鑒相鎖定動作之間的切換；所述第二環(huán)路濾波器，用于實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作的快速調(diào)諧及頻率穩(wěn)定；所述第三環(huán)路濾波器，用于振蕩器預(yù)調(diào)諧動作中消除電子開關(guān)切換引起的不確定狀態(tài)。采用上述方案，能夠提高振蕩器的預(yù)調(diào)諧精度，降低預(yù)調(diào)諧電路及附屬電路的復(fù)雜度，增強預(yù)調(diào)諧電路的環(huán)境適應(yīng)性。
【專利說明】用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子、通信、測試儀器領(lǐng)域，寬帶高性能頻率合成器被大量使用。此類頻率合成器多采用多環(huán)路頻率合成技術(shù)實現(xiàn)。在此類合成器中，振蕩器的預(yù)調(diào)諧電路是必不可少的部分。該部分電路的目的是輔助頻率合成器快速準(zhǔn)確地合成目標(biāo)頻率，防止出現(xiàn)錯鎖或假鎖的情況。目前，實現(xiàn)振蕩器的預(yù)調(diào)諧主要有兩種方法。第一種方法，采用可編程存儲器加D / A轉(zhuǎn)換器(簡稱DAC)的方案，如圖1所示。該方案將一組或幾組預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)預(yù)先存儲在可編程存儲器701中，在頻率合成器工作時，根據(jù)目標(biāo)頻率輸出預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)，驅(qū)動DAC702產(chǎn)生調(diào)諧電壓，從而實現(xiàn)對振蕩器的預(yù)調(diào)諧。第二種方法，采用調(diào)諧校準(zhǔn)技術(shù)加DAC的方案，如圖2所示。采用這種方法，在頻率合成器工作時，調(diào)諧校準(zhǔn)電路以一組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)為出發(fā)點，使用適當(dāng)?shù)男?zhǔn)算法校準(zhǔn)出需要的預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)，驅(qū)動DAC產(chǎn)生調(diào)諧電壓，從而實現(xiàn)對振蕩器的預(yù)調(diào)諧。
[0003]當(dāng)前，廣泛使用的兩種振蕩器預(yù)調(diào)諧方法都有著明顯的缺點。
[0004]方法一的缺點主要有以下幾個方面:其一，預(yù)調(diào)諧的準(zhǔn)確度較低。由于電子器件隨溫度、老化等性能變化的不確定性，預(yù)先存儲的預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)很難保證頻率合成器在每次開機工作時的預(yù)調(diào)諧準(zhǔn)確度和一致性。其二，當(dāng)頻率合成器需要工作在比較寬的環(huán)境溫度條件下時，則必須存儲多組預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)，存儲數(shù)據(jù)量較大，環(huán)境適應(yīng)性差。存儲多組數(shù)據(jù)的目的是為了頻率合成器根據(jù)不同的環(huán)境溫度調(diào)取不同的預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)，以減小預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度誤差，避免出現(xiàn)頻率合成器因預(yù)調(diào)諧偏差過大而無法正常工作的故障。同時，由于頻率合成器的工作環(huán)境可能千變?nèi)f化，因此也不可能把每種情況的預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)都提前測試獲取并存儲在可編程存儲器中。其三，預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)需要提前獲取，且需要經(jīng)常的修正，從而調(diào)試、生產(chǎn)、維護的成本很高。為獲取預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)，需要為之配備一整套裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)，且能模擬頻率合成器將會遇到的各種工作環(huán)境。
[0005]方法二的缺點主要是電路龐大復(fù)雜、控制復(fù)雜、元器件成本高。方法二采用了調(diào)諧校準(zhǔn)技術(shù)。該技術(shù)的實現(xiàn)電路如圖2所示:主要由A / D轉(zhuǎn)換器(簡稱ADC)801、中央處理器(簡稱CPU)802、預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)發(fā)生器803和DAC804組成。在頻率合成器工作前，該電路首先校準(zhǔn)一組適合當(dāng)前工作環(huán)境的預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)，然后頻率合成器再使用該組數(shù)據(jù)進行工作。校準(zhǔn)獲得的預(yù)調(diào)諧數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度越高，則對ADC和CPU的性能要求也就越高，即成本也會越聞。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路及方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，包括取樣器、鑒頻鑒相器，第一環(huán)路濾波器，需要預(yù)調(diào)諧的振蕩器，其中，還包括預(yù)分頻器、可編程分頻器、第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)、第二環(huán)路濾波器及第三環(huán)路濾波器；所述預(yù)分頻器，用于對頻率合成器輸出頻率進行預(yù)分頻，并根據(jù)頻率合成器具體輸出頻率范圍進行取舍；所述可編程分頻器，用于對預(yù)分頻器的輸出信號再次分頻，生成總頻率合成環(huán)路的鑒相頻率；所述第一電子開關(guān)及所述第二電子開關(guān)，用于配合使用以實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作和總頻率合成環(huán)路鑒相鎖定動作之間的切換；所述第二環(huán)路濾波器，用于實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作的快速調(diào)諧及頻率穩(wěn)定；所述第三環(huán)路濾波器，用于振蕩器預(yù)調(diào)諧動作中消除電子開關(guān)切換引起的不確定狀態(tài)，保證振蕩器從單環(huán)鎖定狀態(tài)平穩(wěn)過渡到多環(huán)鎖定狀態(tài)。
[0010]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其中，所述第一電子開關(guān)具有第一通道及第二通道；所述第二電子開關(guān)具有第一通道、第二通道及第三通道。
[0011]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其中，實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作包括以下步驟:
[0012]步驟Al:初步預(yù)調(diào)諧，將第一電子開關(guān)切換到第二通道，第二電子開關(guān)同時也切換到第二通道，使總頻率合成環(huán)路工作在單環(huán)路頻率合成狀態(tài)。通過設(shè)置參考頻率來實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧；
[0013]步驟A2:預(yù)調(diào)諧鎖定，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，使總頻率合成環(huán)路工作在多環(huán)路頻率合成狀態(tài)，通過鎖相環(huán)的牽引作用使振蕩器調(diào)諧到目標(biāo)頻率的預(yù)定范圍并鎖定，完成振蕩器預(yù)調(diào)諧動作。
[0014]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其中，實現(xiàn)總頻率合成環(huán)路鑒相鎖定動作包括以下步驟:
[0015]步驟A3:預(yù)調(diào)諧切換鎖定，通過設(shè)置參考頻率，使總頻率合成環(huán)路鎖定在目標(biāo)頻率，將第二電子開關(guān)切換到第一通道，完成符合性能的目標(biāo)頻率鎖定。
[0016]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其中，設(shè)定寬帶高性能多環(huán)路頻率合成器輸出的目標(biāo)頻率為 Freq_out,參考頻率為 Freq_ref,其范圍為[Freq_ref_start, Freq_ref_stop],該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；取樣本振頻率為Freq_Sample，其范圍為[Freq_sample_start,Freq_sample_stop],該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；所述步驟Al的具體步驟為:
[0017]A101)將第一電子開關(guān)切換到第二通道，將第二電子開關(guān)切換到第二通道，并且使用第二環(huán)路濾波器；
[0018]A102)設(shè)置預(yù)分頻器的分頻比為NI，可編程分頻器的分頻比為N2，使得目標(biāo)頻率Freq_out 經(jīng) N1、N2 分頻后所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)；
[0019]A103)設(shè)置參考頻率為Freq_refl，得到公式1:
[0020]Freq_refl=Freq_out + Nl+N2 ；
[0021]A104)將振蕩器牽引到目標(biāo)頻率Freq_0Ut，實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧；
[0022]所述步驟A2的具體步驟為:
[0023]A201)設(shè)置取樣本振頻率為 Freq_smaplel,使得(Freq_out_(nXFreq_smaplel))所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)，n為取樣器的取樣諧波次數(shù)；[0024]A202)同時切換第一電子開關(guān)和第二電子開關(guān)，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，此時，環(huán)路恢復(fù)為多環(huán)路頻率合成器，通過總頻率合成環(huán)路的鎖相環(huán)牽引，振蕩器調(diào)諧到預(yù)調(diào)諧頻率；
[0025]在多環(huán)路頻率合成器狀態(tài)下，預(yù)調(diào)諧頻率為公式2:
[0026]Freq—pretune=n X Freq—smaplel+Freq—ref I
[0027]目標(biāo)頻率為公式3:
[0028]Freq_out=nXFreq_smaplel+Freq_ref2
[0029]Freq_ref2為參考頻率范圍內(nèi)的一個頻率；
[0030]由公式2和公式3可知，預(yù)調(diào)諧誤差為公式4:
[0031]A f = / Freq_pretune-Freq_out 1-1 Freq_ref1-Freq_ref2 /
[0032]由于Freq_refl 和 Freq_ref2 都是參考頻率的范圍[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]內(nèi)的頻率，因此，預(yù)調(diào)諧誤差的最大值為公式5:
[0033]Af max=Freq_ref_stop-Freq_fef_start。
[0034]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其中，所述步驟A3的具體步驟為:
[0035]A301)設(shè)置參考頻率為Freq_ref2，F(xiàn)req_ref2由公式3計算獲得，總頻率合成環(huán)路輸出鎖定到目標(biāo)頻率；
[0036]A302)切換第二電子開關(guān)到第一通道，輸出的目標(biāo)頻率性能達到設(shè)計要求。
[0037]—種用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其中，包括以下步驟:
[0038]步驟Al:初步預(yù)調(diào)諧，將第一電子開關(guān)切換到第二通道，第二電子開關(guān)同時也切換到第二通道，使總頻率合成環(huán)路工作在單環(huán)路頻率合成狀態(tài)。通過設(shè)置參考頻率來實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧；
[0039]步驟A2:預(yù)調(diào)諧鎖定，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，使總頻率合成環(huán)路工作在多環(huán)路頻率合成狀態(tài)，通過鎖相環(huán)的牽引作用使振蕩器調(diào)諧到目標(biāo)頻率的預(yù)定范圍并鎖定，完成振蕩器預(yù)調(diào)諧動作；
[0040]步驟A3:預(yù)調(diào)諧切換鎖定，通過設(shè)置參考頻率，使總頻率合成環(huán)路鎖定在目標(biāo)頻率，將第二電子開關(guān)切換到第一通道，完成符合性能的目標(biāo)頻率鎖定。
[0041]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其中，設(shè)定寬帶高性能多環(huán)路頻率合成器輸出的目標(biāo)頻率為 Freq_out,參考頻率為 Freq_ref,其范圍為[Freq_ref_start, Freq_ref_stop],該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；取樣本振頻率為Freq_Sample，其范圍為[Freq_sample_start,Freq_sample_stop],該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；所述步驟Al的具體步驟為:
[0042]A101)將第一電子開關(guān)切換到第二通道，將第二電子開關(guān)切換到第二通道，并且使用第二環(huán)路濾波器；
[0043]A102)設(shè)置預(yù)分頻器的分頻比為NI，可編程分頻器的分頻比為N2，使得目標(biāo)頻率Freq_out 經(jīng) N1、N2 分頻后所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)；
[0044]A103)設(shè)置參考頻率為Freq_refl，得到公式1:
[0045]Freq_refl=Freq_out + Nl+N2 ；
[0046]A104)將振蕩器牽引到目標(biāo)頻率Freq_0Ut，實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧；
[0047]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其中，所述步驟A2的具體步驟為:[0048]A201)設(shè)置取樣本振頻率為 Freq_smaplel,使得(Freq_out_(nXFreq_smaplel))所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)，n為取樣器的取樣諧波次數(shù)；
[0049]A202)同時切換第一電子開關(guān)和第二電子開關(guān)，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，此時，環(huán)路恢復(fù)為多環(huán)路頻率合成器，通過總頻率合成環(huán)路的鎖相環(huán)牽引，振蕩器調(diào)諧到預(yù)調(diào)諧頻率；
[0050]在多環(huán)路頻率合成器狀態(tài)下，預(yù)調(diào)諧頻率為公式2:
[0051 ] Freq_pretune=nXFreq_smaplel+Freq_refI
[0052]目標(biāo)頻率為公式3:
[0053]Freq_out=nXFreq_smaplel+Freq_ref2
[0054]Freq_ref2為參考頻率范圍內(nèi)的一個頻率；
[0055]由公式2和公式3可知，預(yù)調(diào)諧誤差為公式4:
[0056]A f = / Freq_pretune_Freq_out 1-1 Freq_ref1-Freq_ref2 /
[0057]由于Freq_refl 和 Freq_ref2 都是參考頻率的范圍[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]內(nèi)的頻率，因此，預(yù)調(diào)諧誤差的最大值為公式5:
[0058]Af max=Freq_ref_stop-Freq_ref_starto
[0059]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其中，所述步驟A3的具體步驟為:
[0060]A301)設(shè)置參考頻率為Freq_ref2，F(xiàn)req_ref2由公式3計算獲得，總頻率合成環(huán)路輸出鎖定到目標(biāo)頻率；
[0061]A302)切換第二電子開關(guān)到第一通道，輸出的目標(biāo)頻率性能達到設(shè)計要求。
[0062]采用上述方案，能夠提高振蕩器的預(yù)調(diào)諧精度，降低預(yù)調(diào)諧電路及附屬電路的復(fù)雜度，增強預(yù)調(diào)諧電路的環(huán)境適應(yīng)性，并降低預(yù)調(diào)諧電路電子元器件成本和調(diào)試生產(chǎn)維護等人工成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0063]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中實現(xiàn)振蕩器的預(yù)調(diào)諧的第一種方法結(jié)構(gòu)圖。
[0064]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中實現(xiàn)振蕩器的預(yù)調(diào)諧的第二種方法結(jié)構(gòu)圖。
[0065]圖3為本發(fā)明寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路圖。
【具體實施方式】
[0066]以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
[0067]實施例1
[0068]如圖3所示，本發(fā)明提供一種用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，是在充分利用多環(huán)路頻率合成器的即有電路，通過增加少量功能器件來實現(xiàn)振蕩器的精確預(yù)調(diào)諧。即有電路功能器件包括:參考頻率生成環(huán)路901、取樣本振頻率生成環(huán)路902、取樣器903、鑒頻鑒相器905、第一環(huán)路濾波器908和需要預(yù)調(diào)諧的總環(huán)路振蕩器910。增加的功能器件包括:預(yù)分頻器911、可編程分頻器912、第一電子開關(guān)904、第二電子開關(guān)909、第二環(huán)路濾波器907和第三環(huán)路濾波器906，下面，進行進一步說明:
[0069]即有電路功能器件:
[0070]參考頻率生成環(huán)路901，用于生成總頻率合成環(huán)路的鑒相頻率。[0071]取樣本振頻率生成環(huán)路902，用于生成對總頻率合成環(huán)路輸出頻率進行取樣的本振頻率。
[0072]取樣器903，用于實現(xiàn)取樣本振頻率對總頻率合成環(huán)路輸出頻率取樣。
[0073]鑒頻鑒相器905，用于對參考頻率和取樣器輸出頻率進行鑒頻鑒相，輸出誤差電壓。
[0074]第一環(huán)路濾波器908，優(yōu)化總頻率合成環(huán)路性能，使總頻率合成環(huán)路輸出滿足設(shè)計要求。
[0075]總環(huán)路振蕩器910，生成滿足設(shè)計要求頻率范圍的頻率信號。
[0076]增加的功能器件:
[0077]預(yù)分頻器911，寬帶頻率合成器的輸出頻率相對較高，甚至可能工作到IOGHz以上。預(yù)分頻器911用于對主振蕩器910輸出(也是頻率合成器的輸出)進行預(yù)處理，以保證后級器件能夠正常工作，為方便敘述，規(guī)定預(yù)分頻器的分頻比為NI，預(yù)分頻器911可根據(jù)頻率合成器輸出的具體頻率范圍進行取舍。
[0078]可編程分頻器912，可編程分頻器912用于對預(yù)分頻器911的輸出信號再次分頻，生成總頻率合成環(huán)路的鑒相頻率。
[0079]第一電子開關(guān)904、第二電子開關(guān)909，兩個電子開關(guān)配合使用，用于實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作和總頻率合成環(huán)路鑒相鎖定動作之間的切換。第一電子開關(guān)904有兩個通道，第二電子開關(guān)909有三個通道。
[0080]第二環(huán)路濾波器907，用于實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作的快速調(diào)諧，及頻率穩(wěn)定。
[0081]第三環(huán)路濾波器906，用于振蕩器預(yù)調(diào)諧動作中消除電子開關(guān)904及909切換引起的不確定狀態(tài)，保證振蕩器從單環(huán)鎖定狀態(tài)平穩(wěn)過度到多環(huán)鎖定狀態(tài)。
[0082]本發(fā)明的技術(shù)方案如圖3所示，通過以下幾個控制步驟，實現(xiàn)寬帶高性能頻率合成器的振蕩器精確預(yù)調(diào)諧并實現(xiàn)總頻率合成環(huán)路鎖定。主要實施步驟如下:
[0083]Al)初步預(yù)調(diào)諧。首先，讓第一電子開關(guān)904切換到第2通道，第二電子開關(guān)909也切換到第2通道，使總頻率合成環(huán)路工作在單環(huán)路頻率合成狀態(tài)。通過設(shè)置參考頻率Freq_ref來實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧。
[0084]A2)預(yù)調(diào)諧鎖定。讓第一電子開關(guān)904切換到第I通道，第二電子開關(guān)909切換到第3通道，使總頻率合成環(huán)路工作在多環(huán)路頻率合成狀態(tài)，通過PLL(鎖相環(huán))的牽引作用使振蕩器調(diào)諧到目標(biāo)頻率的預(yù)定范圍，并鎖定，完成振蕩器預(yù)調(diào)諧動作。
[0085]A3)預(yù)調(diào)諧切換鎖定。通過設(shè)置參考頻率Freq_ref，使總頻率合成環(huán)路鎖定在目標(biāo)頻率，讓第二電子開關(guān)909切換到第I通道，完成符合性能的目標(biāo)頻率鎖定。預(yù)調(diào)諧器件包括第二環(huán)路濾波器907、第三環(huán)路濾波器906、預(yù)分頻器911及可編程分頻器912退出工作環(huán)路。
[0086]下面以寬帶高性能多環(huán)路頻率合成器輸出的目標(biāo)頻率為Freq_out為例詳述振蕩器預(yù)調(diào)諧的實施步驟及環(huán)路鎖定流程。為敘述方便，假定參考頻率901為Freq_ref，其范圍為[Freq_ref_start, Freq_ref_stop],該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；取樣本振頻率 902 為 Freq_sample,其范圍為[Freq_sample_start, Freq_sample_stop]，該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍。
[0087]如上面實施步驟Al所述，其具體處理步驟:[0088]A101)切換電子開關(guān)，將第一電子開關(guān)904切換到第2通道，將第二電子開關(guān)909切換到第2通道。此時，原多環(huán)路頻率合成器轉(zhuǎn)換成了一個單環(huán)路頻率合成器，使用第二環(huán)路濾波器907。
[0089]A102)設(shè)置預(yù)分頻器911的分頻比為NI，可編程分頻器912的分頻比為N2，使得Freq_out 經(jīng) N1、N2 分頻后所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)。
[0090]A103)設(shè)置參考頻率901為Freq_ref 1，使得
[0091]Freq_refl=Freq_out + Nl+N2 (公式 I)
[0092]A104)單環(huán)路頻率合成器通過PLL的捕獲能力，將振蕩器910牽引到目標(biāo)頻率Freq_out,實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧。
[0093]在Al步驟中，發(fā)揮作用的新增功能器件有:預(yù)分頻器911、可編程分頻器912、第一電子開關(guān)904、第二電子開關(guān)909、和第二環(huán)路濾波器907。
[0094]預(yù)分頻器911的作用是對寬帶高性能多環(huán)路頻率合成器的輸出進行預(yù)處理，以保證后級器件能夠正常工作。預(yù)分頻器911的選擇，主要是依據(jù)頻率合成器的實際輸出頻率范圍來確定，若輸出頻率很高，一級預(yù)分頻器無法實現(xiàn)后級可編程分頻器工作，則可以選擇兩級或三級；相反的，若輸出頻率不高，可編程分頻器能夠直接工作，則該級預(yù)分頻器911可以省略不用。另一方面，由于該單環(huán)路頻率合成器沒有相位噪聲等性能指標(biāo)要求，因此，預(yù)分頻器911在選擇時，也不需要有這方面的考慮，只要能滿足基本分頻要求即可，而不需要選擇高性能的分頻器。
[0095]可編程分頻器912的作用是調(diào)整Freq_out的最終分頻輸出能夠落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)，這樣就能夠保證該單環(huán)路頻率合成器在實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧時，不需要原有產(chǎn)生參考頻率的電路做任何修改。需要說明的是，振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧的精度是由參考頻率的精度確定的。假定參考頻率的精度為AHz，則振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧的精度為(N1XN2X A)Hz。由于當(dāng)前參考頻率901的精度很容易達到ImHz，而(N1XN2) 一般不會超過1000，因此，使用該單環(huán)路頻率合成器實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧的精度很容易達到IHz的量級。該精度量級在振蕩器的預(yù)調(diào)諧方面已足夠精確。此外，可編程分頻器可根據(jù)預(yù)分頻器的輸出進行靈活選擇，選擇的原則是盡可能選擇分頻模式少的器件，這對于減小器件成本十分有利。
[0096]第一電子開關(guān)904、第二電子開關(guān)909的作用是實現(xiàn)各種環(huán)路通道的切換。在電子開關(guān)的選擇上，當(dāng)然切換時間越短越好，但這往往也意味著器件的成本越高。由于本方案中使用的PLL(鎖相環(huán))的特性，對電子開關(guān)的響應(yīng)速度不敏感，因此在選擇電子開關(guān)時，可以以成本因素為主進行選擇。
[0097]第二環(huán)路濾波器907在步驟Al中起到關(guān)鍵的作用。在振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧過程中，該單環(huán)路頻率合成器的捕獲鎖定等性能完全是由第二環(huán)路濾波器907決定的。由于該單環(huán)路頻率合成器的大部分工作器件是復(fù)用的原電路器件，因此第二環(huán)路濾波器907成為調(diào)整該單環(huán)路頻率合成器性能的唯一可調(diào)單元。第二環(huán)路濾波器907設(shè)計遵循的原則為穩(wěn)定性原則、捕獲帶原則、捕獲時間原則。設(shè)計的第二環(huán)路濾波器907首先必須保證該單環(huán)路頻率合成器穩(wěn)定工作，在穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)上，第二環(huán)路濾波器907應(yīng)使捕獲帶盡可能寬，使捕獲時間盡可能短。第二環(huán)路濾波器907可以選擇多種濾波器實現(xiàn)，常用的有:RC積分濾波器、無源比例積分濾波器、有源比例積分濾波器，本方案中，優(yōu)選無源比例積分濾波器，因為該種濾波器能夠最好平衡性能與成本。
[0098]如上面實施步驟A2所述，其具體處理步驟:
[0099]A201)設(shè)置取樣本振頻率 902 為 Freq_smaplel,使得(Freq_out_(nXFreq_smaplel))所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)，n為取樣器903的取樣諧波次數(shù)。
[0100]A202)同時切換第一電子開關(guān)904和第二電子開關(guān)909，第一電子開關(guān)904切換到第I通道，第二電子開關(guān)909切換到第3通道。此時，環(huán)路恢復(fù)為多環(huán)路頻率合成器。通過總頻率合成環(huán)路的PLL牽引，振蕩器調(diào)諧到預(yù)調(diào)諧頻率。
[0101]在多環(huán)路頻率合成器狀態(tài)下，預(yù)調(diào)諧頻率:
[0102]Freq_pretune=nXFreq_smaplel+Freq_ref I (公式 2)
[0103]目標(biāo)頻率:
[0104]Freq_out=n X Freq_smaplel+Freq_ref2 (公式 3)
[0105]Freq_ref2為參考頻率范圍內(nèi)的一個頻率。
[0106]由公式2和公式3可得，預(yù)調(diào)諧誤差:
[0107]A f = / Freq_pretune-Freq_out 1-1 Freq_ref 1-Freq_ref2 / (公式 4)
[0108]由于Freq_refl 和 Freq_ref2 都是參考頻率的范圍[Freq_ref_start,Freq_ref_stop]內(nèi)的頻率，因此，預(yù)調(diào)諧誤差的最大值:
[0109]Af max=Freq_ref_stop-Freq_ref_start (公式 5)
[0110]由此可見，本方案的振蕩器預(yù)調(diào)諧誤差是由寬帶高性能多環(huán)路頻率合成器的原有設(shè)計參數(shù)(即參考頻率的頻率范圍)確定的。由于在該種環(huán)路中，參考頻率的頻率范圍一般會控制在一個較小的范圍內(nèi)(如幾十MHz以內(nèi))，因此，振蕩器預(yù)調(diào)諧的調(diào)諧精度在IOMHz量級。
[0111]在A2步驟中，使用了新增功能器件第三環(huán)路濾波器906。第三環(huán)路濾波器906的作用是保證振蕩器從單環(huán)鎖定狀態(tài)平穩(wěn)過渡到多環(huán)鎖定狀態(tài)。由于電子開關(guān)切換過程中，總頻率合成環(huán)路會有一個很短時間的不確定狀態(tài)，且電子開關(guān)切換后，總頻率合成環(huán)路的鎖定頻率會有不大于Af max的頻率變化，所以需要一個快速穩(wěn)定的環(huán)路參數(shù)來穩(wěn)定環(huán)路。因此第三環(huán)路濾波器906設(shè)計遵循的主要原則為捕獲時間原則，即捕獲時間要盡可能短。第三環(huán)路濾波器906的濾波器類型選擇遵循近似原則，由于步驟A2時，總頻率合成環(huán)路的狀態(tài)已與最終鎖定狀態(tài)一致，所以第三環(huán)路濾波器906設(shè)計成和第一環(huán)路濾路器908相同的類型。這樣，設(shè)計即簡單，同時又可以最大限度地利用即有器件，節(jié)約器件成本。
[0112]如上面實施步驟A3所述，其具體處理步驟:
[0113]A301)設(shè)置參考頻率901為Freq_ref2，F(xiàn)req_ref2由公式3計算獲得?？傤l率合成環(huán)路輸出鎖定到目標(biāo)頻率。由于在步驟A2中，振蕩器預(yù)調(diào)諧的同時，環(huán)路已處于鎖定狀態(tài)，因此，環(huán)路鎖定目標(biāo)頻率的過程將會十分迅速，且快速穩(wěn)定，這也是本方案的一大優(yōu)點。
[0114]A302)切換電子開關(guān)2到I通道，輸出的目標(biāo)頻率性能達到設(shè)計要求。振蕩器預(yù)調(diào)諧器件包括第二環(huán)路濾波器907、第三環(huán)路濾波器906、預(yù)分頻器911及可編程分頻器912全部退出工作環(huán)路。
[0115]實施例2
[0116]在上述實施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供一種用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，包括取樣器、鑒頻鑒相器，第一環(huán)路濾波器，需要預(yù)調(diào)諧的振蕩器，其中，還包括預(yù)分頻器、可編程分頻器、第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)、第二環(huán)路濾波器及第三環(huán)路濾波器；所述預(yù)分頻器，用于對頻率合成器輸出頻率進行預(yù)分頻，并根據(jù)頻率合成器具體輸出頻率范圍進行取舍；所述可編程分頻器，用于對預(yù)分頻器的輸出信號再次分頻，生成總頻率合成環(huán)路的鑒相頻率；所述第一電子開關(guān)及所述第二電子開關(guān)，用于配合使用以實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作和總頻率合成環(huán)路鑒相鎖定動作之間的切換；所述第二環(huán)路濾波器，用于實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作的快速調(diào)諧及頻率穩(wěn)定；所述第三環(huán)路濾波器，用于振蕩器預(yù)調(diào)諧動作中消除電子開關(guān)切換引起的不確定狀態(tài)，保證振蕩器從單環(huán)鎖定狀態(tài)平穩(wěn)過渡到多環(huán)鎖定狀態(tài)。
[0117]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其中，所述第一電子開關(guān)具有第一通道及第二通道；所述第二電子開關(guān)具有第一通道、第二通道及第三通道。
[0118]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其中，實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作包括以下步驟:
[0119]步驟Al:初步預(yù)調(diào)諧，將第一電子開關(guān)切換到第二通道，第二電子開關(guān)同時也切換到第二通道，使總頻率合成環(huán)路工作在單環(huán)路頻率合成狀態(tài)。通過設(shè)置參考頻率來實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧；
[0120]步驟A2:預(yù)調(diào)諧鎖定，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，使總頻率合成環(huán)路工作在多環(huán)路頻率合成狀態(tài)，通過鎖相環(huán)的牽引作用使振蕩器調(diào)諧到目標(biāo)頻率的預(yù)定范圍并鎖定，完成振蕩器預(yù)調(diào)諧動作。
[0121]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其中，實現(xiàn)總頻率合成環(huán)路鑒相鎖定動作包括以下步驟:
[0122]步驟A3:預(yù)調(diào)諧切換鎖定，通過設(shè)置參考頻率，使總頻率合成環(huán)路鎖定在目標(biāo)頻率，將第二電子開關(guān)切換到第一通道，完成符合性能的目標(biāo)頻率鎖定。
[0123]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其中，設(shè)定寬帶高性能多環(huán)路頻率合成器輸出的目標(biāo)頻率為 Freq_out,參考頻率為 Freq_ref,其范圍為[Freq_ref_start, Freq_ref_stop],該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；取樣本振頻率為Freq_Sample，其范圍為[Freq_sample_start,Freq_sample_stop],該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；所述步驟Al的具體步驟為:
[0124]A101)將第一電子開關(guān)切換到第二通道，將第二電子開關(guān)切換到第二通道，并且使用第二環(huán)路濾波器；
[0125]A102)設(shè)置預(yù)分頻器的分頻比為NI，可編程分頻器的分頻比為N2，使得目標(biāo)頻率Freq_out 經(jīng) N1、N2 分頻后所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)；
[0126]A103)設(shè)置參考頻率為Freq_refl，得到公式1:
[0127]Freq_refl=Freq_out + Nl+N2 ；
[0128]A104)將振蕩器牽引到目標(biāo)頻率Freq_0Ut，實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧；
[0129]所述步驟A2的具體步驟為:
[0130]A201)設(shè)置取樣本振頻率為 Freq_smaplel,使得(Freq_out_(nXFreq_smaplel))所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)，n為取樣器的取樣諧波次數(shù)；
[0131]A202)同時切換第一電子開關(guān)和第二電子開關(guān)，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，此時，環(huán)路恢復(fù)為多環(huán)路頻率合成器，通過總頻率合成環(huán)路的鎖相環(huán)牽引，振蕩器調(diào)諧到預(yù)調(diào)諧頻率；
[0132]在多環(huán)路頻率合成器狀態(tài)下，預(yù)調(diào)諧頻率為公式2:
[0133]Freq_pretune=nXFreq_smaplel+Freq_refI
[0134]目標(biāo)頻率為公式3:
[0135]Freq_out=nXFreq_smaplel+Freq_ref2
[0136]Freq_ref2為參考頻率范圍內(nèi)的一個頻率；
[0137]由公式2和公式3可知，預(yù)調(diào)諧誤差為公式4:
[0138]A f = / Freq_pretune-Freq_out 1-1 Freq_ref1-Freq_ref2 /
[0139]由于Freq_refl 和 Freq_ref2 都是參考頻率的范圍[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]內(nèi)的頻率，因此，預(yù)調(diào)諧誤差的最大值為公式5:
[0140]Af max=Freq_ref_stop-Freq_ref_start。
[0141]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其中，所述步驟A3的具體步驟為:
[0142]A301)設(shè)置參考頻率為Freq_ref2，F(xiàn)req_ref2由公式3計算獲得，總頻率合成環(huán)路輸出鎖定到目標(biāo)頻率；
[0143]A302)切換第二電子開關(guān)到第一通道，輸出的目標(biāo)頻率性能達到設(shè)計要求。
[0144]實施例3
[0145]在上述實施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其中，包括以下步驟:
[0146]步驟Al:初步預(yù)調(diào)諧，將第一電子開關(guān)切換到第二通道，第二電子開關(guān)同時也切換到第二通道，使總頻率合成環(huán)路工作在單環(huán)路頻率合成狀態(tài)。通過設(shè)置參考頻率來實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧；
[0147]步驟A2:預(yù)調(diào)諧鎖定，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，使總頻率合成環(huán)路工作在多環(huán)路頻率合成狀態(tài)，通過鎖相環(huán)的牽引作用使振蕩器調(diào)諧到目標(biāo)頻率的預(yù)定范圍并鎖定，完成振蕩器預(yù)調(diào)諧動作；
[0148]步驟A3:預(yù)調(diào)諧切換鎖定，通過設(shè)置參考頻率，使總頻率合成環(huán)路鎖定在目標(biāo)頻率，將第二電子開關(guān)切換到第一通道，完成符合性能的目標(biāo)頻率鎖定。
[0149]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其中，設(shè)定寬帶高性能多環(huán)路頻率合成器輸出的目標(biāo)頻率為 Freq_out,參考頻率為 Freq_ref,其范圍為[Freq_ref_start, Freq_ref_stop],該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；取樣本振頻率為Freq_Sample，其范圍為[Freq_sample_start,Freq_sample_stop],該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；所述步驟Al的具體步驟為:
[0150]A101)將第一電子開關(guān)切換到第二通道，將第二電子開關(guān)切換到第二通道，并且使用第二環(huán)路濾波器；
[0151]A102)設(shè)置預(yù)分頻器的分頻比為NI，可編程分頻器的分頻比為N2，使得目標(biāo)頻率Freq_out 經(jīng) N1、N2 分頻后所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)；
[0152]A103)設(shè)置參考頻率為Freq_refl，得到公式1:
[0153]Freq_refl=Freq_out + Nl+N2 ；
[0154]A104)將振蕩器牽引到目標(biāo)頻率Freq_0Ut，實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧；
[0155]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其中，所述步驟A2的具體步驟為:[0156]A201)設(shè)置取樣本振頻率為 Freq_smaplel,使得(Freq_out_(nXFreq_smaplel))所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)，n為取樣器的取樣諧波次數(shù)；
[0157]A202)同時切換第一電子開關(guān)和第二電子開關(guān)，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，此時，環(huán)路恢復(fù)為多環(huán)路頻率合成器，通過總頻率合成環(huán)路的鎖相環(huán)牽引，振蕩器調(diào)諧到預(yù)調(diào)諧頻率；
[0158]在多環(huán)路頻率合成器狀態(tài)下，預(yù)調(diào)諧頻率為公式2:
[0159]Freq_pretune=nXFreq_smaplel+Freq_refI
[0160]目標(biāo)頻率為公式3:
[0161]Freq_out=nXFreq_smaplel+Freq_ref2
[0162]Freq_ref2為參考頻率范圍內(nèi)的一個頻率；
[0163]由公式2和公式3可知，預(yù)調(diào)諧誤差為公式4:
[0164]A f = / Freq_pretune-Freq_out 1-1 Freq_ref1-Freq_ref2 /
[0165]由于Freq_refl 和 Freq_ref2 都是參考頻率的范圍[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]內(nèi)的頻率，因此，預(yù)調(diào)諧誤差的最大值為公式5:
[0166]Af max=Freq_ref_stop-Freq_ref_start。
[0167]所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其中，所述步驟A3的具體步驟為:
[0168]A301)設(shè)置參考頻率為Freq_ref2，F(xiàn)req_ref2由公式3計算獲得，總頻率合成環(huán)路輸出鎖定到目標(biāo)頻率；
[0169]A302)切換第二電子開關(guān)到第一通道，輸出的目標(biāo)頻率性能達到設(shè)計要求。
[0170]從本發(fā)明的實施步驟可以發(fā)現(xiàn)，在振蕩器的整個預(yù)調(diào)諧過程中，總頻率合成環(huán)路始終處于鎖相環(huán)鎖定狀態(tài)。由于鎖相環(huán)的負(fù)反饋作用，使得振蕩器的預(yù)調(diào)諧實質(zhì)上處于一種實時校準(zhǔn)狀態(tài)，這就使得預(yù)調(diào)諧電路對工作環(huán)境、器件老化等變化適應(yīng)性極強。這是本方案的一個突出優(yōu)點。采用上述方案，能夠提高振蕩器的預(yù)調(diào)諧精度，降低預(yù)調(diào)諧電路及附屬電路的復(fù)雜度，增強預(yù)調(diào)諧電路的環(huán)境適應(yīng)性，并降低預(yù)調(diào)諧電路電子元器件成本和調(diào)試生產(chǎn)維護等人工成本。
[0171]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，包括取樣器、鑒頻鑒相器，第一環(huán)路濾波器，需要預(yù)調(diào)諧的振蕩器，其特征在于，還包括預(yù)分頻器、可編程分頻器、第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)、第二環(huán)路濾波器及第三環(huán)路濾波器；所述預(yù)分頻器，用于對頻率合成器輸出頻率進行預(yù)分頻，并根據(jù)頻率合成器具體輸出頻率范圍進行取舍；所述可編程分頻器，用于對預(yù)分頻器的輸出信號再次分頻，生成總頻率合成環(huán)路的鑒相頻率；所述第一電子開關(guān)及所述第二電子開關(guān)，用于配合使用以實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作和總頻率合成環(huán)路鑒相鎖定動作之間的切換；所述第二環(huán)路濾波器，用于實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作的快速調(diào)諧及頻率穩(wěn)定；所述第三環(huán)路濾波器，用于振蕩器預(yù)調(diào)諧動作中消除電子開關(guān)切換引起的不確定狀態(tài)，保證振蕩器從單環(huán)鎖定狀態(tài)平穩(wěn)過渡到多環(huán)鎖定狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其特征在于，所述第一電子開關(guān)具有第一通道及第二通道；所述第二電子開關(guān)具有第一通道、第二通道及第三通道。
3.如權(quán)利要求2所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其特征在于，實現(xiàn)振蕩器預(yù)調(diào)諧動作包括以下步驟: 步驟Al:初步預(yù)調(diào)諧，將第一電子開關(guān)切換到第二通道，第二電子開關(guān)同時也切換到第二通道，使總頻率合成環(huán)路工作在單環(huán)路頻率合成狀態(tài)。通過設(shè)置參考頻率來實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧； 步驟A2:預(yù)調(diào)諧鎖定，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，使總頻率合成環(huán)路工作在多環(huán)路頻率合成狀態(tài)，通過鎖相環(huán)的牽引作用使振蕩器調(diào)諧到目標(biāo)頻率的預(yù)定范圍并鎖定，完成振蕩器預(yù)調(diào)諧動作。
4.如權(quán)利要求3所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其特征在于，實現(xiàn)總頻率合成環(huán)路鑒相鎖定動作包括以下步驟: 步驟A3:預(yù)調(diào)諧切換鎖定，通過設(shè)置參考頻率，使總頻率合成環(huán)路鎖定在目標(biāo)頻率，將第二電子開關(guān)切換到第一通道，完成符合性能的目標(biāo)頻率鎖定。
5.如權(quán)利要求4所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其特征在于，設(shè)定寬帶高性能多環(huán)路頻率合成器輸出的目標(biāo)頻率為Freq_out,參考頻率為Freq_ref,其范圍為[Freq_ref_start,Freq_ref_Stop]，該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；取樣本振頻率為Freq_sample,其范圍為[Freq_sample_start, Freq_sample_stop],該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；所述步驟Al的具體步驟為: A101)將第一電子開關(guān)切換到第二通道，將第二電子開關(guān)切換到第二通道，并且使用第二環(huán)路濾波器； A102)設(shè)置預(yù)分頻器的分頻比為NI，可編程分頻器的分頻比為N2，使得目標(biāo)頻率Freq_out經(jīng)N1、N2分頻后所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)； A103)設(shè)置參考頻率為Freq_refl，得到公式1:
Freq_refl=Freq_out + Nl+N2 ； A104)將振蕩器牽引到目標(biāo)頻率Freq_0Ut，實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧； 所述步驟A2的具體步驟為: A201)設(shè)置取樣本振頻率為 Freq_smaplel,使得(Freq_out_(nXFreq_smaplel))所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)，n為取樣器的取樣諧波次數(shù)； A202)同時切換第一電子開關(guān)和第二電子開關(guān)，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，此時，環(huán)路恢復(fù)為多環(huán)路頻率合成器，通過總頻率合成環(huán)路的鎖相環(huán)牽引，振蕩器調(diào)諧到預(yù)調(diào)諧頻率； 在多環(huán)路頻率合成器狀態(tài)下，預(yù)調(diào)諧頻率為公式2:
Freq—pretune=nXFreq—smaplel+Freq—ref I
目標(biāo)頻率為公式3:
Freq—out=nXFreq—smaplel+Freq—ref2
Freq_ref2為參考頻率范圍內(nèi)的一個頻率； 由公式2和公式3可知，預(yù)調(diào)諧誤差為公式4:
A f= / Freq_pretune_Freq_out 1-1 Freq_ref1-Freq_ref2 / 由于Freq_ref I 和 Freq_ref2 都是參考頻率的范圍[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]內(nèi)的頻率，因此，預(yù)調(diào)諧誤差的最大值為公式5:
Af max=Freq_ref_stop-Freq_ref_start0
6.如權(quán)利要求5所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧電路，其特征在于，所述步驟A3的具體步驟為: A301)設(shè)置參考頻率為Freq_ref2，F(xiàn)req_ref2由公式3計算獲得，總頻率合成環(huán)路輸出鎖定到目標(biāo)頻率； A302)切換第二電子開關(guān)到第一通道，輸出的目標(biāo)頻率性能達到設(shè)計要求。
7.一種用于寬帶高性能頻率合成器的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟Al:初步預(yù)調(diào)諧，將第一電子開關(guān)切換到第二通道，第二電子開關(guān)同時也切換到第二通道，使總頻率合成環(huán)路工作在單環(huán)路頻率合成狀態(tài)。通過設(shè)置參考頻率來實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧； 步驟A2:預(yù)調(diào)諧鎖定，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，使總頻率合成環(huán)路工作在多環(huán)路頻率合成狀態(tài)，通過鎖相環(huán)的牽引作用使振蕩器調(diào)諧到目標(biāo)頻率的預(yù)定范圍并鎖定，完成振蕩器預(yù)調(diào)諧動作； 步驟A3:預(yù)調(diào)諧切換鎖定，通過設(shè)置參考頻率，使總頻率合成環(huán)路鎖定在目標(biāo)頻率，將第二電子開關(guān)切換到第一通道，完成符合性能的目標(biāo)頻率鎖定。
8.如權(quán)利要求7所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其特征在于，設(shè)定寬帶高性能多環(huán)路頻率合成器輸出的目標(biāo)頻率為Freq_out,參考頻率為Freq_ref,其范圍為[Freq_ref_start,Freq_ref_Stop]，該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；取樣本振頻率為Freq_sample,其范圍為[Freq_sample_start, Freq_sample_stop],該頻率范圍為原多環(huán)路頻率合成器的設(shè)計工作范圍；所述步驟Al的具體步驟為: A101)將第一電子開關(guān)切換到第二通道，將第二電子開關(guān)切換到第二通道，并且使用第二環(huán)路濾波器； A102)設(shè)置預(yù)分頻器的分頻比為NI，可編程分頻器的分頻比為N2，使得目標(biāo)頻率Freq_out經(jīng)N1、N2分頻后所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)； A103)設(shè)置參考頻率為Freq_refl，得到公式1:
Freq_refl=Freq_out + Nl+N2 ； A104)將振蕩器牽引到目標(biāo)頻率Freq_0Ut，實現(xiàn)振蕩器的初步預(yù)調(diào)諧。
9.如權(quán)利要求8所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其特征在于，所述步驟A2的具體步驟為:A201)設(shè)置取樣本振頻率為 Freq_smaplel,使得(Freq_out_(nXFreq_smaplel))所得頻率落在[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]的范圍內(nèi)，n為取樣器的取樣諧波次數(shù)； A202)同時切換第一電子開關(guān)和第二電子開關(guān)，將第一電子開關(guān)切換到第一通道，第二電子開關(guān)切換到第三通道，此時，環(huán)路恢復(fù)為多環(huán)路頻率合成器，通過總頻率合成環(huán)路的鎖相環(huán)牽引，振蕩器調(diào)諧到預(yù)調(diào)諧頻率； 在多環(huán)路頻率合成器狀態(tài)下，預(yù)調(diào)諧頻率為公式2:
Freq_pretune=nXFreq_smaplel+Freq_refI
目標(biāo)頻率為公式3:
Freq_out=nXFreq_smaplel+Freq_ref2
Freq_ref2為參考頻率范圍內(nèi)的一個頻率； 由公式2和公式3可知，預(yù)調(diào)諧誤差為公式4:
A f= / Freq_pretune_Freq_out 1-1 Freq_ref1-Freq_ref2 / 由于 Freq_ref I 和 Freq_ref2 都是參考頻率的范圍[Freq_ref_start, Freq_ref_stop]內(nèi)的頻率，因此，預(yù)調(diào)諧誤差的最大值為公式5:
Af max=Freq_ref_stop-Freq_ref_start0
10.如權(quán)利要求9所述的振蕩器預(yù)調(diào)諧方法，其特征在于，所述步驟A3的 具體步驟為: A301)設(shè)置參考頻 率為Freq_ref2，F(xiàn)req_ref2由公式3計算獲得，總頻率合成環(huán)路輸出鎖定到目標(biāo)頻率； A302)切換第二電子開關(guān)到第一通道，輸出的目標(biāo)頻率性能達到設(shè)計要求。
【文檔編號】H03L7/099GK103580686SQ201310542125
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】李曉軍 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所