本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，特別是一種低相噪內(nèi)插鎖相環(huán)電路。

背景技術(shù)：

鎖相環(huán)利用外部輸入的參考信號控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號的頻率和相位，實(shí)現(xiàn)輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤，一般用于閉環(huán)跟蹤電路。是無線電發(fā)射中使頻率較為穩(wěn)定的一種方法，主要有VCO(壓控振蕩器)和PLL IC (鎖相環(huán)集成電路),壓控振蕩器給出一個(gè)信號,一部分作為輸出，另一部分通過分頻與PLL IC所產(chǎn)生的本振信號作相位比較，為了保持頻率不變，就要求相位差不發(fā)生改變，如果有相位差的變化，則PLL IC的電壓輸出端的電壓發(fā)生變化，去控制VCO,直到相位差恢復(fù)，達(dá)到鎖相的目的。

鎖相環(huán)（PLL）技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的頻率合成方法。這種合成方法使用的電路比直接式合成簡單，它是通過鑒相實(shí)現(xiàn)相位反饋控制從而實(shí)現(xiàn)頻率跟蹤的閉環(huán)系統(tǒng)。鎖相頻率源輸出信號在環(huán)路帶寬內(nèi)的相噪主要受參考信號、鑒相器、分頻器以及分頻比影響，在環(huán)路帶寬以外主要取決于VCO相噪。傳統(tǒng)鎖相環(huán)技術(shù)受輸出頻率因素影響，在參考信號不受限的條件下，閉環(huán)反饋系統(tǒng)受限于鑒相器的相噪關(guān)系FloorFom+10log(Fpd)+20log(Fvco/Fpd)，即在相同條件下，輸出信號（反饋信號）越高，信號的相位噪聲越差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低相噪內(nèi)插鎖相環(huán)電路，通過相噪更好的偏移源混頻降低反饋鑒相頻率的方式，提高輸出頻率信號的相位噪聲。克服了傳統(tǒng)閉環(huán)反饋系統(tǒng)受限于鑒相器的相噪關(guān)系FloorFom+10log(Fpd)+20log(Fvco/Fpd)。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：低相噪內(nèi)插鎖相環(huán)電路，它包括參考電路、偏移源電路和內(nèi)插鎖相環(huán)路；參考電路提供的參考信號被分為兩路，一路供偏移源電路生所需要的偏移信號，另一路提供給內(nèi)插鎖相環(huán)路，內(nèi)插鎖相環(huán)路將反饋信號與偏移源信號混頻之后產(chǎn)生的低頻信號做為整個(gè)閉環(huán)電路的反饋鑒相頻率。

所述的參考電路包括晶振、多個(gè)濾波器、放大器和功率分配器；晶振產(chǎn)生的信號經(jīng)濾波放大后，經(jīng)功率分配器二功分生成兩路信號，一路供偏移源電路生所需要的偏移信號，另一路提供給內(nèi)插鎖相環(huán)路。

所述的偏移源電路包括諧波發(fā)生器、開關(guān)濾波器組、多個(gè)濾波器和放大器；參考電路提供的第一路信號經(jīng)諧波發(fā)生器之后產(chǎn)生豐富的頻率分量，經(jīng)過開關(guān)濾波器組提取出所需要的偏移源信號，再經(jīng)放大濾波，進(jìn)一步優(yōu)化偏移源的雜波，調(diào)整信號功率到一定值，供內(nèi)插鎖相環(huán)路混頻使用。

所述的內(nèi)插鎖相環(huán)路包括頻率合成器、鎖相環(huán)、壓控振蕩器、多個(gè)濾波器、多個(gè)衰減器和多個(gè)放大器；鎖相環(huán)輸出到運(yùn)算放大器，后經(jīng)濾波后輸出到壓控振蕩器，壓控振蕩器的輸出反饋頻率經(jīng)放大濾波之后與偏移信號混頻得到更低的反饋頻率回到鎖相環(huán)形成穩(wěn)定的閉環(huán)回路，壓控振蕩器的輸出頻率放大濾波之后得到最終輸出頻率。

所述的晶振為超低相噪恒溫晶振。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型提供了一種低相噪內(nèi)插鎖相環(huán)電路，通過相噪更好的偏移源混頻降低反饋鑒相頻率的方式，提高輸出頻率信號的相位噪聲。克服了傳統(tǒng)閉環(huán)反饋系統(tǒng)受限于鑒相器的相噪關(guān)系FloorFom+10log(Fpd)+20log(Fvco/Fpd)，同時(shí)在保證相同分頻比的條件下，可以實(shí)現(xiàn)更高的頻率分辨率。克服傳統(tǒng)鎖相環(huán)在高頻率時(shí)必須增加分頻比，從而降低了頻率分辨率。

附圖說明

圖1為低相噪內(nèi)插鎖相環(huán)電路示意圖；

圖2為參考電路圖；

圖3為偏移源電路圖；

圖4為內(nèi)插鎖相環(huán)電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，低相噪內(nèi)插鎖相環(huán)電路，它包括參考電路、偏移源電路和內(nèi)插鎖相環(huán)路；參考電路提供的參考信號被分為兩路，一路供偏移源電路生所需要的偏移信號，另一路提供給內(nèi)插鎖相環(huán)路，內(nèi)插鎖相環(huán)路將反饋信號與偏移源信號混頻之后產(chǎn)生的低頻信號做為整個(gè)閉環(huán)電路的反饋鑒相頻率。

如圖2所示，參考電路包括晶振、多個(gè)濾波器、放大器和功率分配器；100MHz超低相噪恒溫晶振的輸出端與第一濾波器的輸入端連接，第一濾波器的輸出端與第一放大器的輸入端連接，第一放大器的輸出端與第二濾波器的輸入端連接，第二濾波器的輸出端與功率分配器的輸入端連接，功率分配器的第一輸出端與第二輸出端分別輸出100MHz的信號。晶振產(chǎn)生的信號經(jīng)濾波放大后，經(jīng)功率分配器二功分生成兩路信號，一路供偏移源電路生所需要的偏移信號，另一路提供給內(nèi)插鎖相環(huán)路。

如圖3所示，偏移源電路包括諧波發(fā)生器、開關(guān)濾波器組、多個(gè)濾波器和放大器；功率分配器的第一輸出端輸出的100MHz信號輸入諧波發(fā)生器，諧波發(fā)生器的輸出端與開關(guān)濾波器組的輸入端連接，開關(guān)濾波器組的輸出端與第三濾波器的輸入端連接，第三濾波器的輸出端與第三放大器的輸入端連接，第三放大器的輸出端與第四濾波器的輸入端連接，第四濾波器的輸出端與第一衰減器的輸入端連接，第一衰減器輸出2800MHz、3000MHz或3200MHz的偏移信號。參考電路提供的第一路信號經(jīng)諧波發(fā)生器之后產(chǎn)生豐富的頻率分量，經(jīng)過開關(guān)濾波器組提取出所需要的偏移源信號，再經(jīng)放大濾波，進(jìn)一步優(yōu)化偏移源的雜波，調(diào)整信號功率到2800MHz、3000MHz或3200MHz，供內(nèi)插鎖相環(huán)路混頻使用。

開關(guān)濾波器組包括兩個(gè)開關(guān)和三個(gè)濾波器，諧波發(fā)生器的輸出端與第一開關(guān)的輸入端連接，第一開關(guān)的第一輸出端通過第五濾波器與第二開關(guān)的第一輸入端連接，第一開關(guān)的第二輸出端通過第六濾波器與第二開關(guān)的第二輸入端連接，第一開關(guān)的第三輸出端通過第七濾波器與第二開關(guān)的第三輸入端連接，第二開關(guān)的輸出端與第三濾波器的輸入端連接。開關(guān)濾波器組實(shí)現(xiàn)所需要的偏移源信號的提取。

如圖4所示，內(nèi)插鎖相環(huán)路包括頻率合成器、鎖相環(huán)、壓控振蕩器、多個(gè)濾波器、多個(gè)衰減器和多個(gè)放大器；功率分配器的第二輸出端輸出的100MHz參考信號輸入到第八濾波器，第八濾波器的輸出端與鎖相環(huán)的參考信號輸入端連接，鎖相環(huán)的輸出端與運(yùn)算放大器的輸入端連接，運(yùn)算放大器的輸出端與3階低通環(huán)路濾波器的輸入端連接，3階低通環(huán)路濾波器的輸出端與壓控振蕩器的輸入端連接，壓控振蕩器的頻率輸出端與第二衰減器的輸入端連接，第二衰減器的輸出端與第九濾波器的輸入端連接，第九濾波器的輸出端與第四放大器的輸入端連接，第四放大器的輸出端與第十濾波器的輸入端連接，壓控振蕩器的反饋輸出端與第三衰減器的輸入端連接，第三衰減器的輸出端與第五放大器的輸入端連接，第五放大器的輸出端與第十一濾波器的輸入端連接，第十一濾波器的輸出端與第四衰減器的輸入端連接，第四衰減器的輸出端與頻率合成器的反饋輸入端連接，頻率合成器的偏移源信號輸入端與第一衰減器的輸出端連接，頻率合成器的輸出端與第十二濾波器的輸入端連接，第十二濾波器的輸出端與第六放大器的輸入端連接，第六放大器的輸出端與第十三濾波器的輸入端連接，第十三濾波器的輸出端與鎖相環(huán)的反饋輸入端連接。第十濾波器輸出最終輸出頻率。

鎖相環(huán)輸出到運(yùn)算放大器，后經(jīng)濾波后輸出到壓控振蕩器，壓控振蕩器的輸出反饋頻率經(jīng)放大濾波之后與偏移信號混頻得到更低的反饋頻率回到鎖相環(huán)形成穩(wěn)定的閉環(huán)回路，壓控振蕩器的輸出頻率放大濾波之后得到最終輸出頻率。