一种小体积、低相噪的宽带锁相源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于宽带锁相源技术领域，具体涉及一种小体积、低相噪的宽带锁相源。
【背景技术】
[0002]宽带锁相源是一种主要用于通信、雷达、电子对抗和制导仪器等电子系统设备中的电子部件。在微波接收前端电路中，宽带锁相源是其微波变频和信号自检的主要部件之一，描述这种产品性能的主要技术指标有:1)工作频率带宽;2)输出功率;3)杂散;4)相位噪声；5)电路尺寸;6)功耗。现在宽带锁相源的同类产品，一种是采取了混频器和锁相源混合设计方案，这种方案在10-20GHZ频率内的相位噪声能做到-90dBc/HZ@lkHZ，缺点是电路结构复杂、体积大、功耗高、成本昂贵;另外一种是用直接锁相源方案，这种方案在10-20GHZ频率内的相位噪声只能做到-80dBc/HZ@lkHZ，缺点是相位噪声差。
【实用新型内容】
[0003]针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种可避免出现上述技术缺陷的小体积、低相噪的宽带锁相源。
[0004]为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]—种小体积、低相噪的宽带锁相源，包括参考驱动放大电路、鉴相器、有源环路滤波器、压控振荡器、衰减器、功分器、驱动放大器、放大器、高通滤波器和分频器，其中:
[0006]所述参考驱动放大电路、鉴相器、有源环路滤波器、压控振荡器、衰减器、功分器、高通滤波器和分频器依次连接，且所述分频器与所述鉴相器相连接；
[0007]所述功分器、所述驱动放大器和所述放大器依次连接。
[0008]进一步地，所述功分器为两功分器。
[0009 ] 进一步地，所述分频器为四分频器。
[0010]进一步地，所述宽带锁相源还包括电源控制电路。
[0011]本实用新型提供的小体积、低相噪的宽带锁相源，其显著优点是:1)输出相位噪声低，噪声基底低;2)体积小，采用了直接锁相源和裸封装芯片的微组装工艺;3)工作频带宽，输出频率为10-20GHZ; 4)频率步进小，频率步进为10MHz; 5)输出功率高，采用了高增益高饱和输出功率的放大器芯片，可以很好地满足实际应用的需要。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的电路结构框图；
[0013]图2是参考驱动放大电路的电路原理图；
[0014]图3是鉴相器的电路原理图；
[0015]图4是有源环路滤波器和压控振荡器相连接的电路原理图；
[0016]图5是本实用新型的微组装电路原理图；
[0017]图6是四分频器的电路原理图；
[0018]图7是电源控制电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]如图1所示，一种小体积、低相噪的宽带锁相源，包括鉴相器、有源环路滤波器(VC0)、压控振荡器、衰减器、功分器、驱动放大器、放大器、高通滤波器和分频器，其中:所述鉴相器、有源环路滤波器、压控振荡器、衰减器、功分器、高通滤波器和分频器依次连接，且所述分频器与所述鉴相器相连接;所述功分器、所述驱动放大器和所述放大器依次连接。所述功分器为两功分器。所述分频器为四分频器。所述宽带锁相源还包括电源控制电路。所述电源控制电路分别与鉴相器、压控振荡器、驱动放大器、放大器和分频器相连接。电源控制电路为整个宽带锁相源提供电能。
[0021]本实用新型的输入参考频率为100MHz，输入功率为0±3dBm，输入相位噪声小于等于-150dBc/HZ@lkHZ;锁相源输出频率为10-20GHZ，其他主要技术指标有:1)输出功率大于等于15dBm;2)频率步进为10MHz;3)相位噪声小于等于-90dBc/Hz@lkHz;4)杂散小于等于-65(^(3;5)尺寸45.5\54.5\15毫米。
[0022]如图2所示，输入功率0±3dBm的参考频率100MHz通过放大器U1进行放大，U1选用NBB300，增益之13dB，保证参考频率的输出之8dBm，这是鉴相器相位噪声对参考频率功率的最小值，参考频率从A点输出。
[0023]如图3所示，图3中的A点与图2中的A点相连接，鉴相器U4选用ANALOG公司的HMC704LP4E，该芯片工作频率最高达8GHz，小数模式下归一化噪声基底为-230dBc/Hz，鉴相频率最高为100MHz，鉴相器的输出的近端相位噪声由归一化噪声基底、鉴相频率、输出频率决定，在输出频率固定的条件下，归一化噪声基底越低鉴相频率越高，输出的相位噪声就越小，在本实用新型中，鉴相器的鉴相频率用100MHz，控制鉴相器工作在小数模式的B模式(鉴相器在小数模式分A模式和B模式)。理论计算鉴相器在输出20GHz时的相位噪声输出为:
[0024]FpLL=Ffm+201ogl0(fvco)-101ogl0(fPd) =-230+206-80 = 104dBc/HzilkHz,
[0025]其中，Fpll为鉴相器的相位噪声，Ffm为HMC704LP4E归一化噪声基底，fvc。压控振荡器的输出频率，fpd鉴相器的参考频率。
[0026]鉴相器的参考频率输入端用100欧姆的匹配电阻R3匹配到地，鉴相器把从图6中反馈的频率N(反向信号)和P(正向信号)与鉴相频率比较产生鉴相电流从图3的CP端流出。
[0027 ] 图3的CP端连接图4的CP输入端，图4中的电阻R4、R5、R6、电容C6、C7、C9、C10和运算放大器U2组成有源环路滤波器，其作用一是滤掉鉴相器输出上产生的寄生杂散，二是将CP端输出的鉴相电流转换为调谐电压控制压控振荡器U3的调谐端，兼顾10kHz和100kHz的相位噪声有源环路滤波器环路带宽设计为300kHz，运算放大器U2用噪声低的0P284ESZ，U2的供电为-5V和+24V，图4中R1=R2 = 1000Q，给运算放大器U2提供基准电压，R4为1000Ω，R5为