一种双环混频锁相电路、装置及锁相方法与流程

技术特征：
1.一种双环混频锁相电路，包含第一锁相环路及第二锁相环路，其特征在于，所述第一锁相环路为整数分频锁相环，所述第二锁相环路包含小数分频器，所述第一锁相环路的输出端与所述第二锁相环路的输入端连接，所述第一锁相环路为所述第二锁相环路提供混频本振信号及锁相参考信号。2.根据其权利要求1所述的锁相电路，其特征在于，所述第一锁相环路包括依次连接的第一鉴相器、第一低通环路滤波器，第一压块振荡器、第一功率分配器及第一分频器；所述第一锁相环路的第一功率分配器的输出端连接所述第二锁相环路的输入端。3.根据其权利要求1所述的锁相电路，其特征在于，所述第二锁相环路包含分频单元及锁相单元；所述分频单元包含第三功率分配器及第二分频器，所述第三功率分配器的输入端连接第一功率分配器的输出端，所述第三功率分配器的输出端连接所述鉴相器环路中所述第二分频器，所述第三功率分配器的另一输出端连接所述锁相单元的混频器；所述第二锁相环路的锁相单元包含依次连接的所述混频器、第三低通环路滤波器、小数分频锁相器、第二鉴相器、第二低通环路滤波器、第二压控振荡器、第二功率分配器、反相隔离器；所述第二鉴相器与所述分频单元中的第二分频器连接。4.根据其权利要求2所述的锁相电路，其特征在于，所述第一锁相环路中的所述第一压控振荡器为宽带压控振荡器，所述第一鉴相器为高频率鉴相器，以实现输出信号在环路带宽内具有低相位噪声。5.根据其权利要求3所述的锁相电路，其特征在于，所述第二锁相环中所述第二压控振荡器为采用开关电容的窄带压控振荡器阵列，以实现宽带压控振荡器功能，使输出信号在环路带内和环路带宽外均具有较低的相位噪声；所述第二锁相环路中的所述小数分频锁相器为sigma-delta调制，以控制较小的频率步进。6.一种双环混频锁相的装置，其特征在于，包含上述权利要求1-5任一项所述的双环混频锁相电路。7.一种双环混频锁相的锁相方法，包含权利要求1-5所述双环混频锁相电路，其特征在于，包括以下步骤:将参考信号信号输入第一锁相环路，在所述第一锁环路内进行高鉴相频率整数分频锁相，在环路带宽内输出具有低相位噪声的第一输出信号；将所述第一锁相环路内输出的第一输出信号在第二锁相环路内进行功分，其中一路输入分频单元，生成第二环路鉴相参考信号；另外一路输入锁相单元，作为第二锁相环路的混频本振信号；将所述鉴相参考信号、混频本振信号与第二锁相环路的锁相输出信号混频，合理选择所述第一锁相环路的输出频率以及所述第二锁相环路的鉴相频率；在所述第二锁相环路内进行低鉴相频率小数分频混频锁相。8.根据所述权利要求7所述的锁相方法，其特征在于，将所述第一锁相环路连接形成反馈回路，将第一功率分配器的输出信号反馈给第一鉴相器；所述第三功率分配器将第一锁相环路的输出信号输出给所述第二分频器，所述第二分频器将所述第一锁相环路的输出信号频率分频为第二锁相环路的鉴相参考信号频率；
所述第三功率分配器的输出端将所述第一锁相环路的所述输出信号输出给所述第二环锁相环路的混频器。9.根据所述权利要求8所述的锁相方法，其特征在于，所述混频器将锁相输出信号频率与本振信号混频，将中频信号输出到第三低通滤波器；所述低通滤波器滤除中频信号中叠加的本振信号与锁相输出信号。10.根据所述权利要求9所述的锁相方法，其特征在于，所述小数分频锁相环将中频信号频率分频至鉴相信号频率。

技术总结
本发明涉及频率合成技术，具体公开了一种双环混频锁相电路、装置及方法。该锁相电路及装置包括第一锁相环路及第二锁相环路，所述锁相电路的第一锁相环路为整数分频锁相环，采用宽带压控振荡器和较高频率的鉴相器，输出信号在环路带宽内具有较低的相位噪声。所述第一锁相环路为所述第二锁相环路提供混频本振信号以及锁相参考信号。所述锁相电路的第二锁相环路包含小数分频器，并且采用基于sigma-delta调制技术的小数分频技术实现较小的频率步进；采用基于开关电容技术的窄带压控振荡器阵列实现宽带压控振荡器功能，输出信号在环路带内和环路带宽外均具有较低的相位噪声。根据所述第二锁相环路的输出频率，合理选择所述第一锁相环路输出频率以及所述第二锁相环路的鉴相频率，可在所述第二锁相环路中实现整数边界杂散频率落入环路滤波器阻带内，利用环路滤波器的滤波功能有效抑制第二锁相环路整数边界杂散。本发明的锁相电路、装置及方法，可以实现宽频带、低相位噪声、低杂散和小频率步进的特性。低杂散和小频率步进的特性。低杂散和小频率步进的特性。


技术研发人员：颜佳
受保护的技术使用者：颜佳
技术研发日：2020.04.16
技术公布日：2021/10/22