[发明专利]一种基于C波段连续波应答机的快速锁定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速锁定装置，尤其涉及一种基于C波段连续波应答机的快速锁定装置。

背景技术

基于C波段连续波应答机的快速锁定技术，主要用于对接收机接收到的信号进行快速锁定，实现信号检测，核心技术为锁相环技术。现有应答机的锁相结构如图1所示，由前端滤波混频放大电路和载波跟踪环路组成，采用了鉴相器和VCO（Voltage-Controlled Oscillator，压控振荡器）。

以往的鉴相器通常将输出电压直接加到环路滤波器上，被称为电压鉴相器，采用混频器、XOR门电路或者JK触发器均能实现这种鉴相器功能，但是这种鉴相器的弊端在于，采用无源环路滤波器的情况下，当待锁定频率或相位和VCO的振荡频率或相位相差过大时，锁相环不能锁定在正确的频点或存在一定的相差，即使采用有源环路滤波器增大环路的捕捉带宽，但是同时也引入了噪声，增大了功耗及电路的尺寸。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种基于C波段连续波应答机的快速锁定装置，满足应答机对于锁定时间的要求，通过带有电荷泵的鉴频鉴相器先把相位差转换成相应的电压值，然后再通过电荷泵转换成电流，不论初始振荡频率离待锁定频率有多远，均能进行锁定，而且理论上不会引入固定的相位差，可以达到快速锁定的目的。

本发明的技术方案是：

本发明包括第一滤波器、混频器、第二滤波器、可变增益放大器、AGC、第三滤波器、第一频率合成器以及由鉴频鉴相器、环路滤波器、VCXO和多路反相器构成的载波跟踪环路；第一滤波器的输出端和第一频率合成器的输出端分别与混频器各自的输入端相连，混频器的输出端依次经第二滤波器、可变增益放大器、AGC与第三滤波器的输入端相连，第三滤波器的输出端和多路反相器的输出端分别与鉴频鉴相器各自的输入端相连，鉴频鉴相器的输出端依次经环路滤波器、VCXO与多路反相器的输入端相连，多路反相器的输出端与第一频率合成器的输入端相连，多路反相器中与VCXO相连输入端对应的输出端、与鉴频鉴相器相连输出端对应的输入端、与第一频率合成器相连输出端对应的输入端之间相互连接。

所述环路滤波器为四阶无源RC环路滤波器。

所述的VCXO为压控晶体振荡器，中心频点是4.243MHz，中心电压为1.65V，供电电压3.3V，控制电压范围0～3.3V，增益系数556Hz/V。

所述的第一频率合成器包括ADF4360-2芯片和第一外围滤波电路，第一外围滤波电路包括电容C12、电阻R32、电阻R22、电容C32和电容C22，ADF4360-2芯片的CP脚分别与电容C12的一端、电阻R32的一端、电阻R22的一端连接，电容C12的另一端接地，电阻R32的另一端分别与电容C32、ADF4360-2芯片的Vtune脚连接，电阻R22的另一端经电容C22后接地。

所述的鉴频鉴相器采用ADF4110芯片，第三滤波器的输出端与ADF4110芯片的RFinB脚连接，多路反相器的输出端与ADF4110芯片的REFin脚连接。

所述的第一滤波器采用TA0174A芯片，所述的第二滤波器和所述的第三滤波器均采用TB0218A芯片。

所述的混频器采用MAX2682芯片。

所述的可变增益放大器采用MAX2633芯片。

所述的AGC采用串联的两级AD8367芯片。

所述的多路反相器采用74HC04芯片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用带电荷泵的鉴频鉴相器代替原有的鉴相器，不论初始振荡频率离待锁定频率有多远，均能进行锁定，而且理论上不会引入固定的相位差，使用这种鉴频鉴相器可以达到快速锁定的目的，并且鉴频鉴相器的参考信号输入端与经过多路反相器的VCXO输出端相连，鉴频鉴相器的射频信号输入端直接接混频后的中频信号，这样锁相环路只需锁定VCXO输出的小频率信号即可完成锁定，降低了锁定时间。

采用特制的VCXO晶振代替原有的VCO晶振，特制的VCXO晶振输出为特定的中心频率，且在工作电压下其输出频率的变化范围远小于VCO晶振输出频率的变化范围，在特定的C波段频率工作机制下便于锁定。

采用四阶无源RC环路滤波器代替原有的有源RC环路滤波器及二阶三阶无源RC环路滤波器，降低功耗、电路尺寸的同时滤波效果更好，锁定频率更精确。

采用VCXO晶振后面接多路反相器的方式，增加驱动能力、提高VCXO输出信号的强度，并提供给多通路使用。

附图说明

图1是现有技术的锁相环路结构示意框图。