[实用新型]一种甚高频频率合成器

说明书

本实用新型属于甚高频频率合成器结构的改进，涉及用于精密信号源的产生及科学试验，计量测试和通讯等相应应用领域。

现有频率合成器中大多采用基本单环锁相电路，其原理是，环路锁定后，输出频率f＝Nfr，fr为参考频率，当fr一定时，改变可变分频器的分频比就可改变输出频率f，这里为提高合成器输出频率的分辨率应选择较低的信号作为鉴相信号，这必然会引起输出信号短期稳定度的降低，导致环路的不正常工作，所以实际鉴相信号不易选择的过低，因此该频率合成器存在着分辨率较低、信号的频率稳定度较差等缺点。

本实用新型的目的在于提供一种输出信号分辩率受环路影响小，综合分辩力较高，频率稳定度好的甚高频频率合成器，该合成器能够解决可变分频器工作速度的限制，实现两档步距的控制。

为实现上述目的本实用新型是以如下技术方案实现的，它是由两个锁相环电路组成，第一锁相环电路由混频器、鉴相器和集成压控振荡器联接组成，第二锁相环电路由鉴相器、分频器、可编程分频器以及低噪声场效应晶体管LC振荡器联接而成。在第二锁相环电路中晶体参考产生的本振信号经分频器分频后作为其鉴相器的一个输入，低噪声场效应晶体管LC振荡器的输出信号经分频器和可编程分频器分频后作为鉴相器的另一输入，鉴相结果控制低噪声场效应晶体管LC振荡器的振荡频率，完成其控制范围的信号合成；在第一锁相环电路中，晶体参考本振信号与集成压控振荡器输出信号在混频器中混频后，又与第二锁相环中分频器的输出信号在其鉴相器中进行比较鉴相，鉴相结果用来控制集成压控振荡器的振荡频率，从而完成与晶体参考本振信号的相加，输出最终合成信号。

在第二锁相电路中，低噪声场效应晶体管LC振荡器中联接有低噪声的场效应管D′和结电容小且电调率变化大的变容二极管D1′以及具有正负温度系数的反馈电容C3′。

第二锁相环电路中，可编程分频器采用变模分频技术，其线路是由ECL电路和TTL电路混合组成，其中速度相对慢一些的TTL可编程计数器控制ECL电路中的双模数前置分频器。

本实用新型与现有技术相比，采用了低噪声场效应晶体管LC振荡器，它具有噪声低、振荡频率高、范围大、温度变化对电路参数影响小的特点，提高了合成器的稳定度；由于本实用新型的总输出信号分辩率等于第一锁相环电路的分辩率，其输出信号受环路影响小，第二锁相环电路使输出频率步距缩小，从而提高了合成器的分辩力；又由于本实用新型还采用了变模分频技术，解决了可变分频器工作速度的限制，实现了自动锁定上调和下调频率以及两档步距的控制，因此具有频率综合分辩力高，信号频率稳定度优的特点。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1是本实用新型工作原理方框图；

图2是本实用新型第一锁相环电路图；

图3是本实用新型第二锁相环电路中低噪声场效应晶体管LC振荡器的电路图；

图4是本实用新型第二锁相环电路中可编程分频器电路图。

参见图1，本实用新型是由两个锁相环电路组成，第一锁相环电路由混频器2、鉴相器3和集成压控振荡器VCO1联接而成，第二锁相环电路由分频器5、6，可编程分频器7、鉴相器4以及低噪声场效应晶体管LC振荡器VCO2联接而成。在第二锁相环电路中晶体参考1产生96MHZ的本振信号，经分频器6的960K分频后作为鉴相器4的一个输入，低噪声场效应晶体管LC振荡器VCO2的振荡频率为33～47MHZ，其输出信号经分频器5进行10分频，可编程分频器7进行33000～47000分频后作为鉴相器4的另一输入，其鉴相结果控制VCO2的振荡频率，完成其控制范围为3.3～4.7，分频率为100MHZ的信号合成；在第一锁相环电路中晶体参考本振信号96MHZ与集成压控振荡器VCO1的输出信号在混频器2中混频后，又与分频器5经10分频后的输出信号在鉴相器3中进行比较鉴相，鉴相结果用来控制集成压控振荡器VCO1的振荡频率，其频率为99.3～100.7MHZ，从而完成与参考晶振信号的相加，输出最终合成信号fo。

这里，fo＝96MHZ+fL

        ＝96MHZ+(3.3～4.7)MHZ

        ＝(99.3～100.7)MHZ，式中fL为第二锁相环的输出频率。