[发明专利]一种小型化锁相频率源电路的动态相位噪声补偿方法和电路

权利要求书

1.一种小型化锁相频率源电路的动态相位噪声补偿电路，所述锁相频率源电路包括晶振、鉴相器、环路滤波器和压控振荡器，其特征在于，所述动态相位噪声补偿电路，包括：第一加速度传感器、第二加速度传感器、加法器和FPGA；晶振、环路滤波器、加法器和压控振荡器依次连接；第一加速度传感器紧贴晶振；第二加速度传感器紧贴压控振荡器；第一加速度传感器、第二加速度传感器、加法器均连接至FPGA。

2.一种小型化锁相频率源电路的动态相位噪声补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，建立晶振的输出频率和环路带宽的关系表；

步骤2，FPGA根据所述关系表修改第一加速度传感器的响应带宽；

步骤3，根据第一加速度传感器和第二加速度传感器实时采集的加速度，得到加速度灵敏度矢量与相位噪声的关系；

步骤4，根据加速度灵敏度矢量与相位噪声的关系建立相位噪声模型；

步骤5，根据相位噪声模型，分别计算晶振和压控振荡器的补偿电压；

步骤6，根据晶振和压控振荡器的补偿电压，建立电压补偿等效公式。

3.根据权利要求2所述的小型化锁相频率源电路的动态相位噪声补偿方法，其特征在于，所述步骤1的方法为：通过测量晶振的不同输出频率的环路带宽，建立晶振的输出频率和环路带宽的关系表。

4.根据权利要求2所述的小型化锁相频率源电路的动态相位噪声补偿方法，其特征在于，所述步骤2中，FPGA修改的第一加速度传感器的响应带宽等于当前环路带宽。

5.根据权利要求2所述的小型化锁相频率源电路的动态相位噪声补偿方法，其特征在于，所述步骤3中，FPGA根据第一加速度传感器和第二加速度传感器实时采集的加速度，得到的加速度灵敏度矢量与相位噪声的关系为：

式中，是加速度灵敏度矢量，1/g；

L(f_m)为相位噪声；

是振动加速度矢量，g；

f_v表示振动频率，Hz；

f₀是无加速度时的输出频率，Hz。

6.根据权利要求2所述的小型化锁相频率源电路的动态相位噪声补偿方法，其特征在于，所述步骤4中，根据加速度灵敏度矢量与相位噪声的关系建立的相位噪声模型为：

式中，是晶振的加速度灵敏度矢量；

是压控振荡器的加速度灵敏度矢量；

是振动加速度矢量，g；

f_v表示振动频率，Hz；

L(f_m)为相位噪声；

f_REF是晶振的输出频率；

f_VCO是压控振荡器的输出频率；

f_cl为环路带宽；

PN为鉴相器的基底噪声。

7.根据权利要求2所述的小型化锁相频率源电路的动态相位噪声补偿方法，其特征在于，所述步骤5中，根据相位噪声模型，分别计算晶振和压控振荡器的补偿电压的计算公式如下：

晶振的补偿电压：

压控振荡器的补偿电压：

式中，是晶振的加速度灵敏度矢量；

是压控振荡器的加速度灵敏度矢量；

是晶振的振动加速度矢量；

是压控振荡器的振动加速度矢量；

K_REF是晶振的压控灵敏度；

K_VCO是压控振荡器的压控灵敏度；

f₀是无加速度时的输出频率。