一种星载低相噪频率源的制作方法

1.本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种星载低相噪频率源。


背景技术：

2.随着雷达、卫星测控通信技术、空间探测,测量仪器等事业的不断发展，系统对本振源相位噪声，频谱纯度和频率稳定度等性能指标提出更高要求.寻求更低相位噪声，更纯频谱和更高稳定度的本振源成为当下微波本振源发展的主要趋势。
3.目前流行的分频式锁相振荡源已经获得了优良的性能,但其在相位噪声方面由于局限于自身设计的工艺水平等因素的影响表现不那么尽如人意。在此情景下，取样锁相振荡源以其在相位噪声方面的优势开始引起工程人员广泛的关注，该技术利用介质谐振器压控振荡器(drvco)的取样锁相倍频器具有输出频率高，附加相位噪声小，体积功耗小等优点，可在航天，军事，卫星通信等领域广泛应用。过去将取样锁相与drvco相结合来实现高频段的振荡源都是通过低频锁相再倍频上去的方案，在指标上体现不出取样锁相的相噪优越性，主要是由于当时窄脉冲形成技术还不成熟，从而限制了取样鉴相器的上限工作频率；但是随着窄脉冲形成技术的发展，取样器上限工作频率也越来越高，现在的取样鉴相器设计出的取样锁相频率源已经能够满足低相噪的卫星通信平台环境使用要求，因此，如何设计出满足使用要求的低相噪频率源是目前需要考虑的。
4.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息只用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种星载低相噪频率源，解决了现有低相噪频率源存在的问题。
6.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种星载低相噪频率源，它包括参考源、取样鉴相器、扩捕电路、滤波电路、介质振荡电路和耦合电路；所述参考源的输出端与取样鉴相器的输入端连接，取样鉴相器的输出端与所述扩捕电路和滤波器电路的输入端连接，扩捕电路和滤波电路的输出端与介质振荡电路的输入端连接，介质振荡电路的输出端与耦合电路的输入端连接，耦合电路的输出端与取样鉴相器连接，并且输出信号。
7.所述取样鉴相器包括脉冲形成电路、取样电路和保持电路；所述脉冲形成电路的输出端与取样电路的输入端连接，取样电路的输出端与保持电路的输出端连接。
8.所述参考源的输出端与脉冲形成电路的输入端连接，所述保持电路的输出端与扩捕电路和滤波电路的输入端连接，所述耦合电路的输出端与取样电路的输入端连接。
9.所述扩捕电路包括运算放大器u4，在运算放大器u4的第3引脚与第6引脚之间连接有电容c3和c6以及电阻r3，电容c3和电阻r3串联，电容c3和电容c6并联，电容c3和c6以及电阻r3组成滤波电路。
10.本实用新型具有以下优点：一种星载低相噪频率源，通过引入新的取样鉴相电路，
利用取样锁相技术将整个电路优化设计，以满足目前频率源合成低相噪、高纯频谱、高稳定度的要求。
附图说明
11.图1为本实用新型的电路示意图；
12.图2为取样鉴相器的电路示意图；
13.图3为扩捕电路和滤波电路的示意图。
具体实施方式
14.为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下结合附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
15.如图1所示，本实用新型具体涉及一种星载低相噪频率源，它包括参考源、取样鉴相器、扩捕电路、滤波电路、介质振荡电路和耦合电路；所述参考源的输出端与取样鉴相器的输入端连接，取样鉴相器的输出端与所述扩捕电路和滤波器电路的输入端连接，扩捕电路和滤波电路的输出端与介质振荡电路的输入端连接，介质振荡电路的输出端与耦合电路的输入端连接，耦合电路的输出端与取样鉴相器连接，并且输出信号。
16.进一步地，取样鉴相器主要包括脉冲形成电路、采样电路、保持电路三种电路组成；所述脉冲形成电路的输出端与取样电路的输入端连接，取样电路的输出端与保持电路的输出端连接。参考源的输出端与脉冲形成电路的输入端连接，所述保持电路的输出端与扩捕电路和滤波电路的输入端连接，所述耦合电路的输出端与取样电路的输入端连接。
17.其中，如图2所示，由于器件的集成化，取样鉴相器选用型号为jvjq2018型取样鉴相器，参考信号通过器件内部的阶跃管形成梳状谱信号，通过耦合电容，在肖特基管处与rf输入信号进行比对，当rf输入信号频率为参考信号频率的整数倍时，通过lc滤波器去除高频信号，lf输出端输出一个稳定直流电压信号，当rf信号频率≠参考信号的整数倍时，通过lc滤波器电路去除高频信号，lf输出端输出连续的if信号(差拍电压)，从而实现取样鉴相功能。
18.进一步地，介质振荡电路选用集成电路器件cro2013s-1型压控介质振荡器，而耦合电路则选用传统的定向微带耦合器。
19.如图3所示，扩捕电路包括运算放大器u4，在运算放大器u4的第3引脚与第6引脚之间连接有电容c3和c6以及电阻r3，电容c3和电阻r3串联，电容c3和电容c6并联，电容c3和c6以及电阻r3组成滤波电路；取样鉴相后的信号被送入该电路中进行滤波放大，整个电路采用成熟的有源滤波电路。
20.本实用新型的工作过程如下：参考源输入参考信号后驱动取样鉴相器中的脉冲形
成电路的阶跃二极管换成毫秒级的取样脉冲，该脉冲的重复周期与参考源信号的频率周期完全一致，该取样脉冲再周期性的与通过耦合电路所得的介质振荡电路的射频信号一起送入到取样鉴相器的取样电路中，随后保持电路将采样的电压保持到下一个周期，当介质振荡电路为参考频率的整数倍且保持严格相位同步，取样鉴相器将输出一个误差电压通过滤波电路与扩捕电路后形成一个稳定的直流电压控制介质振荡电路持续振荡输出射频信号，否则经过保持电路输出的将是一个连续的阶梯状差拍电压，对介质振荡电路进行牵引直至电路锁定。该电路中，当介质振荡电路输出的射频信号频率再在取样脉冲频率的某次谐波附近时，即可通过滤波电路与扩捕电路的控制作用，使介质振荡电路锁定在取样脉冲频率的某次谐波上。
21.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。


技术特征：
1.一种星载低相噪频率源，其特征在于：它包括参考源、取样鉴相器、扩捕电路、滤波电路、介质振荡电路和耦合电路；所述参考源的输出端与取样鉴相器的输入端连接，取样鉴相器的输出端与所述扩捕电路和滤波器电路的输入端连接，扩捕电路和滤波电路的输出端与介质振荡电路的输入端连接，介质振荡电路的输出端与耦合电路的输入端连接，耦合电路的输出端与取样鉴相器连接，并且输出信号。2.根据权利要求1所述的一种星载低相噪频率源，其特征在于：所述取样鉴相器包括脉冲形成电路、取样电路和保持电路；所述脉冲形成电路的输出端与取样电路的输入端连接，取样电路的输出端与保持电路的输出端连接。3.根据权利要求2所述的一种星载低相噪频率源，其特征在于：所述参考源的输出端与脉冲形成电路的输入端连接，所述保持电路的输出端与扩捕电路和滤波电路的输入端连接，所述耦合电路的输出端与取样电路的输入端连接。4.根据权利要求1所述的一种星载低相噪频率源，其特征在于：所述扩捕电路包括运算放大器u4，在运算放大器u4的第3引脚与第6引脚之间连接有电容c3和c6以及电阻r3，电容c3和电阻r3串联，电容c3和电容c6并联，电容c3和c6以及电阻r3组成滤波电路。

技术总结
本实用新型涉及一种星载低相噪频率源，它包括参考源、取样鉴相器、扩捕电路、滤波电路、介质振荡电路和耦合电路；所述参考源的输出端与取样鉴相器的输入端连接，取样鉴相器的输出端与所述扩捕电路和滤波器电路的输入端连接，扩捕电路和滤波电路的输出端与介质振荡电路的输入端连接，介质振荡电路的输出端与耦合电路的输入端连接，耦合电路的输出端与取样鉴相器连接，并且输出信号。本实用新型通过引入新的取样鉴相电路，利用取样锁相技术将整个电路优化设计，以满足目前频率源合成低相噪、高纯频谱、高稳定度的要求。高稳定度的要求。高稳定度的要求。


技术研发人员：陈俊材 龙杰 谭科
受保护的技术使用者：成都贡爵微电子有限公司
技术研发日：2022.11.14
技术公布日：2023/3/3