一种C波段宽带超低相噪频率源的制作方法

本实用新型涉及一种信号源，尤其涉及一种C波段宽带超低相噪频率源。

背景技术：

电子设备/系统中常需要参考信号才能工作，而且要求参考信号的频率可变、低杂散、低相噪，这就给信号源提出了很高的要求，虽然使用专用的芯片即可实现，但是此类芯片以为参数众多设置复杂，如果设置不当会造成参考信号品质下降甚至无法输出的结果。

此外，电子设备/系统的研发、调试和生产的过程中经常需要参考信号来测试电子设备/系统的工作状态。专业信号源设备虽然能产生精准的参考信号，但是因为其体积庞大、价格昂贵而不能大量使用，在有大量的电子设备/系统时也不可能为每一台设备/系统准备一台信号源，只能由少数的信号源重复连接多台设备/系统进行操作，这将消耗很多时间。相应的在电子设备/系统需要定期自检时需要再次连接信号源，这很难在现场完成，需要用户拆卸搬回室内甚至送回原厂处理，这无疑也增加了许多维护成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题，具有体积小，重量轻，功耗低，低成本，控制简单的C波段宽带超低相噪频率源。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种C波段宽带超低相噪频率源，包括微控制器、数字射频芯片Ⅰ、数字射频芯片Ⅱ、数字射频芯片Ⅲ、有源滤波器、压控振荡器、功分器Ⅰ、带通滤波器、谐波发生器、开关声表滤波器组和混频器，

所述微控制器实时接收传入的频率控制指令，并将控制指令分别传送至数字射频芯片Ⅰ、数字射频芯片Ⅱ和开关声表滤波器组，所述数字射频芯片Ⅰ、数字射频芯片Ⅱ接收到控制指令后产生射频输出，输出的射频信号通过有源滤波器、压控振荡器进入功分器Ⅰ，然后通过带通滤波器的输出端输出，

还包括负反馈环路，所述功分器Ⅰ将射频信号分两路，一路通过带通滤波器的输出端输出，一路通过数字射频芯片Ⅲ进入混频器，所述谐波发生器产生的频率通过开关声表滤波器组滤波后进入混频器与前者混合，所述混频器将偏差信号dF反馈至数字射频芯片Ⅱ，所述数字射频芯片Ⅱ将偏差信号dF与数字射频芯片Ⅰ输出的参考信号rF进行鉴相后，产生的电压信号通过有源滤波器进入压控振荡器，通过压控振荡器改变输出频率。

作为优选，还包括功分器Ⅱ和100HZ的频率信号端，所述频率信号端通过功分器Ⅱ分两路，一路输入数字射频芯片Ⅰ，另一路输入谐波发生器。

作为优选，所述混频器将偏差信号dF经低通滤波器过滤后反馈至数字射频芯片Ⅱ。

作为优选，所述数字射频芯片Ⅲ采用ADF5001BCPZ，数字射频芯片Ⅲ将4～ 8G的射频信号4分频到1～2G的频率范围。

作为优选，所述谐波发生器为100MHz的谐波发生器，产生0.9～1.9GHz间隔100MHz的梳状谱信号，所述开关声表滤波器组采用10段带通滤波器，所述开关声表滤波器组收到控制指令后，选择抽取其中一个频率与数字射频芯片Ⅲ产生的频率的进行混频，产生的频率通过得到100MHz～200MHz范围的偏差信号dF。

作为优选，所述数字射频芯片Ⅰ的信号输出端与数字射频芯片Ⅱ的信号输入端连通，接收到控制指令后产生射频输出100～200MHz步进25Hz的射频信号。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：体积小，重量轻，功耗低，低成本，控制简单。能产生低杂散、低相噪、频率范围4GHz-8GHz的信号，在微波射频行业有高的需求。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的电路原理图；

图3-7为图2的局部放大示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1，一种C波段宽带超低相噪频率源，包括微控制器、数字射频芯片Ⅰ、数字射频芯片Ⅱ、数字射频芯片Ⅲ、有源滤波器、压控振荡器、功分器Ⅰ、带通滤波器、谐波发生器、开关声表滤波器组和混频器，

所述微控制器实时接收传入的频率控制指令，并将控制指令分别传送至数字射频芯片Ⅰ、数字射频芯片Ⅱ和开关声表滤波器组，所述数字射频芯片Ⅰ、数字射频芯片Ⅱ接收到控制指令后产生射频输出，所述数字射频芯片Ⅰ的信号输出端与数字射频芯片Ⅱ的信号输入端连通，接收到控制指令后产生射频输出 100～200MHz步进25Hz的射频信号，输出的射频信号通过有源滤波器、压控振荡器进入功分器Ⅰ，然后通过带通滤波器的输出端输出，

还包括负反馈环路，所述功分器Ⅰ将射频信号分两路，一路通过带通滤波器的输出端输出，一路通过数字射频芯片Ⅲ进入混频器，所述数字射频芯片Ⅲ采用ADF5001BCPZ，数字射频芯片Ⅲ将4～8G的射频信号4分频到1～2G的频率范围，所述谐波发生器产生的频率通过开关声表滤波器组滤波后进入混频器与前者混合，所述混频器将偏差信号dF反馈至数字射频芯片Ⅱ，所述数字射频芯片Ⅱ将偏差信号dF与数字射频芯片Ⅰ输出的参考信号rF进行鉴相后，产生的电压信号通过有源滤波器进入压控振荡器，通过压控振荡器改变输出频率。

所述谐波发生器为100MHz的谐波发生器，产生0.9～1.9GHz间隔100MHz 的梳状谱信号，所述开关声表滤波器组采用10段带通滤波器，所述开关声表滤波器组收到控制指令后，选择抽取其中一个频率与数字射频芯片Ⅲ产生的频率的进行混频，产生的频率通过得到100MHz～200MHz范围的偏差信号dF。

由于数字射频芯片Ⅱ、有源滤波器、压控振荡器、功分器Ⅰ、数字射频芯片Ⅲ、和混频器A构成的是负反馈环路，当dF与rF有差值时，负反馈的结果就让dF与rF差值减少到0，这时环路稳定频率稳定，即在最终输出端得到稳定的频率信号。

还包括功分器Ⅱ和100HZ的频率信号端，所述频率信号端通过功分器Ⅱ分两路，一路输入数字射频芯片Ⅰ，另一路输入谐波发生器，所述功分器Ⅱ采用 ADP-2-1+功分器。

所述混频器将偏差信号dF经低通滤波器过滤后反馈至数字射频芯片Ⅱ，所述低通滤波器采用LFCN。

其中，所述微控制器采用C8051F340；数字射频芯片Ⅰ采用HMC833LP6GE；数字射频芯片Ⅱ采用ADF4002BCPZ、数字射频芯片Ⅲ采用ADF5001BCPZ；压控振荡器采用HMC586LC4B，混频器采用ADL5811ACPZ，功分器Ⅰ采用EP2C+，功分器Ⅱ采用ADP-2-1+，低通滤波器采用LFCN、带通滤波器的输出采用HMC788LP2。

本模块级信号源设备的具体电路参见图2至图7，本模块级信号源的用途及效果：

1.提供低杂散(杂波抑制：≥70dBc，谐波抑制：≥10dBc)、低相噪 (-115dBc/Hz@1KHz,≤-120dBc/Hz@10KHz,≤-120dBc/Hz@100KHz)的可变信号，频率范围4GHz～8GHz，频率步进100Hz。

2.而且控制简单，保证用户可以轻松使用。

3.为大幅度降低电子设备/系统的研发、调试和生产成本：可以将此模块制作成简易、便携式的低成本的信号源设备，替代专业信号源，方便用户在现场就完成相关工作，减少对时间和资源的消耗；或者将此模块直接集成到电子设备/系统中，通过自带的计算机系统自动控制运行，极大的减少人工干预，降低维护成本。

以上对本实用新型所提供的一种C波段宽带超低相噪频率源进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本实用新型的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。