專利名稱：一種全相參毫米波頻率合成方法與合成器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于頻率合成和毫米波領域，特別涉及一種全相參毫米波頻率合成方法與合成器。
背景技術：
頻率合成方法是指將一個或多個頻率穩(wěn)定度和精確度很高的基準參考源通過頻率域的線性運算，生成具有同樣穩(wěn)定度和精確度的大量離散頻率信號的方法，實現(xiàn)頻率合成的電路稱為頻率合成器。對頻率合成器的主要技術指標要求通常有輸出頻率范圍，最小頻率步進(也稱為頻率間隔)，頻譜純度(包含相位噪聲和相位雜散)，頻率切換時間(也稱變頻時間、跳頻時間)。由于技術上的高難度以及對其要求的愈來愈高，頻率合成技術始終是現(xiàn)代電子(通信)系統(tǒng)的關鍵技術難點之一。
毫米波的工作頻率介于微波和光之間，因此兼有兩者的優(yōu)點，主要優(yōu)點有(1)與微波比，波長短，因而設備體積小，重量輕；波束窄，分辨力高；多普勒頻移大，有利于探測低速目標；帶寬寬，易采用窄脈沖調(diào)制，信息容量大。(2)與紅外激光比，在傳輸窗口及煙、塵環(huán)境，毫米波的的衰減要小得多，可以認為具有全天候特性，吸收峰可以用于保密通信。
傳統(tǒng)的直接頻率合成技術，將信號頻率進行幾何四則運算，雖然能夠保證系統(tǒng)的全相參特性，但當主輸出信號和副輸出信號頻差較小時，變頻雜散難以抑制，無法滿足隔離度要求。傳統(tǒng)的單鎖相環(huán)路在頻率分辨率和跳頻速度之間存在很大矛盾，造成設計方案復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種全相參毫米波頻率合成方法與合成器，以滿足主輸出信號和副輸出信號的全相參和高隔離度特性要求。
本發(fā)明所述全相參毫米波頻率合成方法，其合成步驟如下(1)將一個毫米波主輸出鎖相頻率合成電路產(chǎn)生的主輸出信號功率分配為兩路，一路作為毫米波主輸出信號，另一路作為第一混頻信號；(2)將基準參考源的信號倍頻產(chǎn)生出與所述主輸出信號頻率不同的第一混頻參考信號；(3)將第一混頻信號與第一混頻參考信號進行混頻并濾波后得到第二混頻參考信號，將第二混頻參考信號直接作為混頻信號或做功率分配為多路混頻信號；(4)設計n個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路，當n＝1時，第二混頻參考信號直接作為毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的外混頻信號，當n≥2且為正整數(shù)時，各毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的外混頻信號為第二混頻參考信號做功率分配形成的相對應的一路混頻信號，各毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的輸出即為與毫米波主輸出信號異頻的全相參副輸出信號；上述毫米波主輸出鎖相頻率合成電路、n個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的鎖相參考信號和第一混頻參考信號同源，毫米波主輸出信號和各副輸出信號的頻差由毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的分頻比決定。
上述方法中，第一混頻參考信號的產(chǎn)生采用將基準參考源信號直接倍頻的方式實現(xiàn)，或采用將基準參考源信號鎖相倍頻的方式實現(xiàn)。
本發(fā)明所述全相參毫米波頻率合成方法所使用的合成器如圖1、圖3所示，包括多路功率分配器I、一個毫米波主輸出鎖相頻率合成電路、第一倍頻器或鎖相倍頻電路、主混頻器、主帶通濾波器、多路功率分配器II和n個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路；功率分配器I將基準參考源產(chǎn)生的信號進行功率分配并傳送給毫米波主輸出鎖相頻率合成電路、第一倍頻器或鎖相倍頻電路及各毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路；毫米波主輸出鎖相頻率合成電路將接收到的信號進行處理生成主輸出信號，所述主輸出信號功率分配為兩路，一路進行毫米波倍頻后，作為毫米波主輸出信號，另一路作為第一混頻信號；第一倍頻器將接收到的信號進行倍頻，生成與主輸出信號頻率不同的第一混頻參考信號，或鎖相倍頻電路將接收到的信號進行鎖相與倍頻，生成與主輸出信號頻率不同的第一混頻參考信號；主混頻器將毫米波主輸出鎖相頻率合成電路輸出的第一混頻信號和第一倍頻器或鎖相倍頻電路輸出的第一混頻參考信號進行混頻并將混頻后的信號輸送給主帶通濾波器；主帶通濾波器將接收到的混頻信號進行濾波產(chǎn)生第二混頻參考信號，并傳送給多路功率分配器II；多路功率分配器II將接收到的第二混頻參考信號分配為n路混頻信號，并將n路混頻信號分別傳送給各毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路；各毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路將多路功率分配器II輸入的混頻信號用做環(huán)內(nèi)參考混頻信號進行混頻后，并對來自多路功率分配器I的信號進行固定分頻比鎖相，然后，進行毫米波倍頻，倍頻后的輸出信號為與毫米波主輸出信號異頻的全相參副輸出信號；上述n≥2且為正整數(shù)。
本發(fā)明所述全相參毫米波頻率合成方法所使用的合成器，還可以只設置1個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路，如圖2、圖4所示，此種結構的全相參毫米波頻率合成器包括功率分配器I、一個毫米波主輸出鎖相頻率合成電路、第一倍頻器或鎖相倍頻電路、主混頻器、主帶通濾波器和1個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路；多路功率分配器I將基準參考源產(chǎn)生的信號進行功率分配并傳送給毫米波主輸出鎖相頻率合成電路、第一倍頻器或鎖相倍頻電路及毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路；毫米波主輸出鎖相頻率合成電路將接收到的信號進行處理生成主輸出信號，所述主輸出信號功率分配為兩路，一路進行毫米波倍頻后，作為毫米波主輸出信號，另一路作為第一混頻信號；第一倍頻器將接收到的信號進行倍頻，生成與主輸出信號頻率不同的第一混頻參考信號，或鎖相倍頻電路將接收到的信號進行鎖相與倍頻，生成與主輸出信號頻率不同的第一混頻參考信號；主混頻器將毫米波主輸出鎖相頻率合成電路輸出的第一混頻信號和第一倍頻器或鎖相倍頻電路輸出的第一混頻參考信號進行混頻并將混頻后的信號輸送給主帶通濾波器；主帶通濾波器將接收到的混頻信號進行濾波產(chǎn)生第二混頻參考信號，并將該信號傳送給毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路；毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路將接收到的第二混頻參考信號用做環(huán)內(nèi)參考混頻信號進行混頻后，并對功率分配器I輸入的信號進行固定分頻比鎖相，然后，進行毫米波倍頻，倍頻后輸出的信號為與毫米波主輸出信號異頻的全相參副輸出信號。
上述全相參毫米波頻率合成器中，其毫米波主輸出鎖相頻率合成電路的電原理如圖5所示，包括倍頻器I、三路功率分配器I、直接數(shù)字頻率合成器、混頻器I、預分頻器、主混頻鎖相環(huán)、毫米波倍頻器II、倍頻器III；倍頻器I將接收到的基準參考源信號進行倍頻并送入三路功率分配器I，三路功率分配器I將接收到的信號分配為三路，一路經(jīng)直接數(shù)字頻率合成器處理后作為混頻器I的混頻信號，一路作為混頻器I的混頻參考信號，一路經(jīng)倍頻器III倍頻后送入主混頻鎖相環(huán)，主混頻鎖相環(huán)將接收到的信號混頻鎖相生成主輸出信號并將所述主輸出信號功率分配為兩路，一路經(jīng)毫米波倍頻器II倍頻后作為毫米波主輸出信號，另一路作為第一混頻信號。
上述全相參毫米波頻率合成器中，其毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的電原理如圖6所示，包括副混頻鎖相環(huán)、毫米波倍頻器；副混頻鎖相環(huán)將接收到的基準源參考信號和第二混頻參考信號進行混頻鎖相后傳送給毫米波倍頻器，經(jīng)毫米波倍頻器倍頻后作為毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的輸出信號，所述輸出信號為與毫米波主輸出信號異頻的毫米波全相參副輸出信號。
當毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路有多路時，每路信號的產(chǎn)生，均可采用上述相同電路結構與流程。
本發(fā)明具有以下有益效果1、由于本發(fā)明所述方法和合成器利用混頻及固定分頻比混頻鎖相合成將主輸出信號的頻率和相位進行傳遞和鎖定，由于固定分頻比混頻鎖相合成分頻比固定不變，其鎖定后環(huán)路本身相對基準源的相移也保持不變，故毫米波副輸出信號能很好地傳遞和鎖定在毫米波主輸出信號上，從而實現(xiàn)了毫米波主輸出信號和各毫米波副輸出信號的異頻全相參。
2、參與混頻信號雖然同源，但頻差較大，且由于第二混頻參考信號的頻率可做到與主輸出信號頻率以及副輸出信號頻率相差較大，因此，連接在主混頻器與多路功率分配器II之間、或連接在主混頻器與毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路之間的主帶通濾波器可有效地阻斷主/副以及副/副輸出信號之間的串擾，從而實現(xiàn)高隔離度。
3、所采用的多環(huán)混頻環(huán)結構簡化了電路，保證了毫米波主輸出信號和各毫米波副輸出信號頻差相差恒定，獲得了低相噪的全相參信號。


圖1是本發(fā)明所述全相參毫米波頻率合成器的第一種結構框圖；圖2是本發(fā)明所述全相參毫米波頻率合成器的第二種結構框圖；圖3是本發(fā)明所述全相參毫米波頻率合成器的第三種結構框圖；圖4是本發(fā)明所述全相參毫米波頻率合成器的第四種結構框圖；
圖5是毫米波主輸出鎖相頻率合成電路的一種電原理圖；圖6是毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的一種電原理圖；圖7是圖2的一種電原理圖；圖8是圖3的一種電原理圖。
圖中，1基準參考源晶體振蕩器、2多路功率分配器I、3毫米波主輸出鎖相頻率合成電路、4主混頻器、5毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路、6多路功率分配器II、7第一倍頻器、8鎖相倍頻電路、9主帶通濾波器、10兩路功率分配器I；3-1倍頻器I、3-2三路功率分配器I、3-3直接數(shù)字頻率合成器、3-4混頻器I、3-5預分頻器、3-6主混頻鎖相環(huán)、3-7毫米波倍頻器II、3-8倍頻器III；3-6-1可變分頻比集成鎖相環(huán)芯片、3-6-2環(huán)路濾波器I、3-6-3電壓控制振蕩器I、3-6-4三路功率分配器II、3-6-5混頻器II；3-8-14倍倍頻器、3-8-28倍倍頻器；5-n-1副混頻鎖相環(huán)、5-n-2毫米波倍頻器III；5-1(2)-1-1固定分頻比集成鎖相環(huán)芯片I、5-1(2)-1-2電壓控制振蕩器II、5-1(2)-1-3兩路功率分配器II、5-1(2)-1-4混頻器III、5-1(2)-1-5環(huán)路濾波器II；8-1固定分頻比集成鎖相環(huán)芯片II、8-2環(huán)路濾波器III、8-3電壓控制振蕩器III、8-4兩路功率分配器III。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明所述全相參毫米波頻率合成方法與合成器作進一步說明。
實施例1本實施例是一種兩路異頻全相參毫米波頻率合成器，其電原理圖為圖7所示，采用此種頻率合成器，能實現(xiàn)兩路異頻電信號的全相參和高隔離。
本實施例所述兩路異頻全相參毫米波頻率合成器包括基準參考源晶體振蕩器1、多路功率分配器I 2、一個毫米波主輸出鎖相頻率合成電路3、兩路功率分配器I 10、主混頻器4、主帶通濾波器9和一個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路5-1。
毫米波主輸出鎖相頻率合成電路3包括5倍倍頻器I 3-1、三路功率分配器I 3-2、直接數(shù)字頻率合成器3-3、混頻器I 3-4、預分頻器3-5、主混頻鎖相環(huán)3-6、4倍毫米波倍頻器II 3-7、倍頻器III 3-8。主混頻鎖相環(huán)3-6包括可變分頻比集成鎖相環(huán)芯片3-6-1、環(huán)路濾波器I 3-6-2、電壓控制振蕩器I 3-6-3、三路功率分配器II 3-6-4、混頻器II 3-6-5。倍頻器III 3-8由4倍倍頻器3-8-1、8倍倍頻器3-8-2組成。上述5倍倍頻器I 3-1和4倍倍頻器3-8-1又兼具第一倍頻器7的功能，以簡化電路，節(jié)省電子器件。
毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路5-1包括副混頻鎖相環(huán)5-1-1、毫米波倍頻器III 5-1-2。副混頻鎖相環(huán)5-1-1包括固定分頻比集成鎖相環(huán)芯片5-1-1-1、電壓控制振蕩器II 5-1-1-2、兩路功率分配器II 5-1-1-3、混頻器III 5-1-1-4、環(huán)路濾波器II 5-1-1-5；毫米波倍頻器III 5-1-2為4倍倍頻器。
上述各電路和器件的工作流程如下晶體振蕩器1產(chǎn)生的電信號的頻率為60MHz，功率分配器I 2將基準參考源晶體振蕩器1產(chǎn)生的信號進行功率分配并傳送給毫米波主輸出鎖相頻率合成電路3及毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路5-1作為參考信號；毫米波主輸出鎖相頻率合成電路3中的倍頻器I 3-1將接收到的信號進行5倍頻并送入三路功率分配器I 3-2，三路功率分配器I將接收到的信號分配為三路，一路經(jīng)直接數(shù)字頻率合成器3-3處理后作為混頻器I 3-4的混頻信號，一路作為混頻器I 3-4的混頻參考信號，一路經(jīng)4倍倍頻器3-8-14倍倍頻后由兩路功率分配器I 10分配為兩路混頻信號，其中一路混頻信號作為第一混頻參考信號，另一路混頻信號經(jīng)8倍倍頻器3-8-28倍倍頻后作為混頻器II 3-6-5的混頻參考信號；混頻器I 3-4產(chǎn)生的信號經(jīng)預分頻器3-5處理后送入可變分頻比集成鎖相環(huán)芯片3-6-1，與混頻器II 3-6-5的混頻輸出信號經(jīng)可變分頻后的分頻信號鑒相，鑒出相差，再經(jīng)環(huán)路濾波器I 3-6-2濾波并轉(zhuǎn)換為相差電壓，控制電壓控制振蕩器I 3-6-3，從而完成鎖相；電壓控制振蕩器I 3-6-3的輸出經(jīng)三路功率分配器II 3-6-4分為三路信號，一路反饋回鎖相環(huán)作為混頻器II 3-6-5的混頻信號，一路送給毫米波倍頻器II 3-74倍倍頻作為毫米波主輸出信號，一路作為主混頻器4的第一混頻信號；主混頻器4將來自兩路功率分配器I 10的第一混頻參考信號和來自三路功率分配器II 3-6-4的第一混頻信號混頻后經(jīng)主帶通濾波器9濾波產(chǎn)生第二混頻參考信號，該第二混頻參考信號直接傳送給混頻器III 5-1-1-4作為其外混頻信號；毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路中的集成鎖相環(huán)芯片5-1-1-1將來自功率分配器I 2的參考信號做÷4固定分頻后，和來自混頻器III 5-1-1-4做÷81固定分頻的混頻信號鑒相，鑒出相差，再經(jīng)環(huán)路濾波器II 5-1-1-5濾波并轉(zhuǎn)換為相差電壓，控制電壓控制振蕩器II 5-1-1-2，從而完成鎖相；電壓控制振蕩器II 5-1-1-2的輸出經(jīng)兩路功率分配器II 5-1-1-3分為兩路，一路作為混頻器III 5-1-1-4的內(nèi)混頻信號，一路經(jīng)毫米波倍頻器III5-1-24倍倍頻后作為該電路的輸出信號，所述輸出信號為與毫米波主輸出信號異頻的毫米波全相參副輸出信號。毫米波主輸出信號的的頻率為35GHz±400MHz，毫米波副輸出信號的頻率為35.06GHz±400MHz，毫米波主輸出信號與毫米波副輸出信號的隔離度為90dBc。
實施例2本實施例是一種三路異頻全相參毫米波頻率合成器，其電原理圖為圖8所示，采用此種頻率合成器，能實現(xiàn)三路異頻電信號的全相參和高隔離。
本實施例所述三路異頻全相參毫米波頻率合成器包括基準參考源晶體振蕩器1、多路功率分配器I 2、一個毫米波主輸出鎖相頻率合成電路3、主混頻器4、鎖相倍頻器8、主帶通濾波器9、多路功率分配器II 6和兩個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路5-1和5-2。毫米波主輸出鎖相頻率合成電路3及毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路5-1和5-2的結構與實施例1相同。與實施例1不同之處是1、第一混頻參考信號的產(chǎn)生采用將基準參考源信號鎖相倍頻的方式實現(xiàn)，即功率分配器I 2將基準參考源晶體振蕩器1產(chǎn)生的信號進行功率分配并傳送一路給鎖相倍頻電路8進行處理產(chǎn)生第一混頻參考信號。鎖相倍頻電路8包括固定分頻比集成鎖相環(huán)芯片II 8-1、環(huán)路濾波器III 8-2、電壓控制振蕩器III 8-3、兩路功率分配器III 8-4。
2、主帶通濾波器9輸出的第二混頻參考信號經(jīng)多路功率分配器II 6分配為兩路混頻信號，并將兩路混頻信號分別傳送給毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路5-1和5-2。
本實施例中，晶體振蕩器1產(chǎn)生的電信號的頻率為60MHz；毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路5-1中的集成鎖相環(huán)芯片5-1-1-1將來自功率分配器I 2的參考信號做÷4固定分頻后，和來自混頻器III5-1-1-4做÷81固定分頻的混頻信號鑒相，鑒出相差，再經(jīng)環(huán)路濾波器II 5-1-1-5濾波并轉(zhuǎn)換為相差電壓，控制電壓控制振蕩器II 5-1-1-2，從而完成鎖相；毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路5-2中的集成鎖相環(huán)芯片5-2-1-1將來自功率分配器I 2的參考信號做÷4固定分頻后，和來自混頻器III 5-2-1-4做÷79固定分頻的混頻信號鑒相，鑒出相差，再經(jīng)環(huán)路濾波器II 5-2-1-5濾波并轉(zhuǎn)換為相差電壓，控制電壓控制振蕩器II 5-2-1-2，從而完成鎖相。
上述實施例1和實施例2中的電子元器件均可從市場購買。
本發(fā)明不限于上述實施例，可以根據(jù)需要進行具體電路設計。
本發(fā)明所述全相參毫米波頻率合成方法與合成器可應用于各種毫米波寬帶高隔離全相參(如雷達、通信等)系統(tǒng)。
權利要求
1.一種全相參毫米波頻率合成方法，其特征在于合成步驟如下(1)將一個毫米波主輸出鎖相頻率合成電路產(chǎn)生的主輸出信號功率分配為兩路，一路作為毫米波主輸出信號，另一路作為第一混頻信號；(2)將基準參考源的信號倍頻產(chǎn)生出與所述主輸出信號頻率不同的第一混頻參考信號；(3)將第一混頻信號與第一混頻參考信號進行混頻并濾波后得到第二混頻參考信號，將第二混頻參考信號直接作為混頻信號或做功率分配為多路混頻信號；(4)設計n個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路，當n＝1時，第二混頻參考信號直接作為毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的外混頻信號，當n≥2且為正整數(shù)時，各毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的外混頻信號為第二混頻參考信號做功率分配形成的相對應的一路混頻信號，各毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的輸出即為與毫米波主輸出信號異頻的全相參副輸出信號；上述毫米波主輸出鎖相頻率合成電路、n個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的鎖相參考信號和第一混頻參考信號同源，毫米波主輸出信號和各副輸出信號的頻差由毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路的分頻比決定。
2.根據(jù)權利要求1所述的全相參毫米波頻率合成方法，其特征在于第一混頻參考信號的產(chǎn)生采用將基準參考源信號直接倍頻的方式實現(xiàn)，或采用將基準參考源信號鎖相倍頻的方式實現(xiàn)。
3.一種全相參毫米波頻率合成器，包括多路功率分配器I(2)、一個毫米波主輸出鎖相頻率合成電路(3)、第一倍頻器(7)或鎖相倍頻電路(8)、主混頻器(4)、主帶通濾波器(9)、多路功率分配器II(6)和n個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5-1～5-n)；功率分配器I(2)將基準參考源產(chǎn)生的信號進行功率分配并傳送給毫米波主輸出鎖相頻率合成電路(3)、第一倍頻器(7)或鎖相倍頻電路(8)及各毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5-1～5-n)；毫米波主輸出鎖相頻率合成電路(3)將接收到的信號進行處理生成主輸出信號，所述主輸出信號功率分配為兩路，一路進行毫米波倍頻后，作為毫米波主輸出信號，另一路作為第一混頻信號；第一倍頻器(7)將接收到的信號進行倍頻，生成與主輸出信號頻率不同的第一混頻參考信號，或鎖相倍頻電路(8)將接收到的信號進行鎖相與倍頻，生成與主輸出信號頻率不同的第一混頻參考信號；主混頻器(4)將毫米波主輸出鎖相頻率合成電路輸出的第一混頻信號和第一倍頻器(7)或鎖相倍頻電路(8)輸出的第一混頻參考信號進行混頻并將混頻后的信號輸送給主帶通濾波器(9)；主帶通濾波器(9)將接收到的混頻信號進行濾波產(chǎn)生第二混頻參考信號，并傳送給多路功率分配器II(6)；多路功率分配器II(6)將接收到的第二混頻參考信號分配為n路混頻信號，并將n路混頻信號分別傳送給各毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5-1～5-n)；各毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5-1～5-n)將多路功率分配器II(6)輸入的混頻信號用做環(huán)內(nèi)參考混頻信號進行混頻后，并對來自多路功率分配器I(2)的信號進行固定分頻比鎖相，然后，進行毫米波倍頻，倍頻后的輸出信號為與毫米波主輸出信號異頻的全相參副輸出信號；上述n≥2且為正整數(shù)。
4.一種全相參毫米波頻率合成器，包括多路功率分配器I(2)、一個毫米波主輸出鎖相頻率合成電路(3)、第一倍頻器(7)或鎖相倍頻電路(8)、主混頻器(4)、主帶通濾波器(9)和1個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5)；多路功率分配器I(2)將基準參考源產(chǎn)生的信號進行功率分配并傳送給毫米波主輸出鎖相頻率合成電路(3)、第一倍頻器(7)或鎖相倍頻電路(8)及毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5-1～5-n)；毫米波主輸出鎖相頻率合成電路(3)將接收到的信號進行處理生成主輸出信號，所述主輸出信號功率分配為兩路，一路進行毫米波倍頻后，作為毫米波主輸出信號，另一路作為第一混頻信號；第一倍頻器(7)將接收到的信號進行倍頻，生成與主輸出信號頻率不同的第一混頻參考信號，或鎖相倍頻電路(8)將接收到的信號進行鎖相與倍頻，生成與主輸出信號頻率不同的第一混頻參考信號；主混頻器(4)將毫米波主輸出鎖相頻率合成電路(3)輸出的第一混頻信號和第一倍頻器(7)或鎖相倍頻電路(8)輸出的第一混頻參考信號進行混頻并將混頻后的信號輸送給主帶通濾波器(9)；主帶通濾波器(9)將接收到的混頻信號進行濾波產(chǎn)生第二混頻參考信號，并將該信號傳送給毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5)；毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5)將接收到的第二混頻參考信號用做環(huán)內(nèi)參考混頻信號進行混頻后，并對多路功率分配器I(2)輸入的信號進行固定分頻比鎖相，然后，進行毫米波倍頻，倍頻后的輸出信號為與毫米波主輸出信號異頻的全相參副輸出信號。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的全相參毫米波頻率合成器，其特征在于毫米波主輸出鎖相頻率合成電路(3)包括倍頻器I(3-1)、三路功率分配器I(3-2)、直接數(shù)字頻率合成器(3-3)、混頻器I(3-4)、預分頻器(3-5)、主混頻鎖相環(huán)(3-6)、毫米波倍頻器II(3-7)、倍頻器III(3-8)；倍頻器I(3-1)將接收到的基準參考源信號進行倍頻并送入三路功率分配器I(3-2)，三路功率分配器I將接收到的信號分配為三路，一路經(jīng)直接數(shù)字頻率合成器(3-3)處理后作為混頻器I(3-4)的混頻信號，一路作為混頻器I(3-4)的混頻參考信號，一路經(jīng)倍頻器III(3-8)倍頻后送入主混頻鎖相環(huán)(3-6)，主混頻鎖相環(huán)(3-6)將接收到的信號混頻鎖相生成主輸出信號并將所述主輸出信號功率分配為兩路，一路經(jīng)毫米波倍頻器II(3-7)倍頻后作為毫米波主輸出信號，另一路作為第一混頻信號。
6.根據(jù)權利要求3或4所述的全相參毫米波頻率合成器，其特征在于毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5-n)包括副混頻鎖相環(huán)(5-n-1)、毫米波倍頻器(5-n-2)；副混頻鎖相環(huán)(5-n-1)將接收到的基準源參考信號和第二混頻參考信號進行混頻鎖相后傳送給毫米波倍頻器(5-n-2)，經(jīng)毫米波倍頻器(5-n-2)倍頻后作為毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5-n)的輸出信號，所述輸出信號為與毫米波主輸出信號異頻的毫米波全相參副輸出信號。
7.根據(jù)權利要求5所述的全相參毫米波頻率合成器，其特征在于毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5-n)包括副混頻鎖相環(huán)(5-n-1)、毫米波倍頻器(5-n-2)；副混頻鎖相環(huán)(5-n-1)將接收到的基準源參考信號和第二混頻參考信號進行混頻鎖相后傳送給毫米波倍頻器(5-n-2)，經(jīng)毫米波倍頻器(5-n-2)倍頻后作為毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路(5-n)的輸出信號，所述輸出信號為與毫米波主輸出信號異頻的毫米波全相參副輸出信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全相參毫米波頻率合成方法，利用混頻及混頻鎖相環(huán)進行頻率和相位的傳遞和鎖定，從而實現(xiàn)了異頻全相參；連接在主混頻器與多路功率分配器II之間、或連接在主混頻器與毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路之間的主帶通濾波器可有效地阻斷主/副以及副/副輸出信號之間的串擾，從而實現(xiàn)高隔離度。上述方法使用的全相參毫米波頻率合成器，包括多路功率分配器I、一個毫米波主輸出鎖相頻率合成電路、第一倍頻器或鎖相倍頻電路、主混頻器、主帶通濾波器、多路功率分配器II和n個毫米波副輸出固定分頻比混頻鎖相頻率合成電路。
文檔編號H03L7/197GK101064509SQ20071004890
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月19日 優(yōu)先權日2007年4月19日
發(fā)明者徐銳敏, 蔡竟業(yè), 楊遠望, 延波, 謝小強 申請人:電子科技大學