一种减少杂散信号的宽带多环频率合成系统的制作方法

本发明涉及宽带多环频率合成领域，具体涉及一种减少杂散信号的宽带多环频率合成系统。

背景技术：

频率合成本振是电子系统的心脏，是影响电子系统性能的关键因素之一，广泛应用于通信、导航、电子战等系统中。由于单环路频率合成本振很难做到高分辨率和低相位噪声，大部分频率合成本振基本上都是采用多环路频率合成技术。多环路频率合成技术是用一个或数个高稳定度的参考源，通过频率域的线性运算产生多个与参考频率稳定度相同或接近的新频率的技术。多环路频率合成会引入多个环路频率信号的泄露和交调，影响输出信号的杂散指标，必须采取有效手段，抑制频率源的杂散信号。图1为4个锁相环路组成的频率合成本振框图，包含参考环、小数环、m/n环和yto环。

参考环部分主要为合成器提供所必须的参考频率；小数环提供高分辨率频率输出；m/n环提供合成器的大步进频率输出；小数环和m/n环的两个输出信号加到yto环，yto环把这两个输入信号与yig调谐振荡器输出信号合成后，变成合成本振输出信号。

对于宽带本振来说，m/n环输出的信号fmn，和yto输出的信号fy，都是宽带信号，为了保证所需信号送达混频单元，同时抑制带外信号，传统方案都是采用宽带带通滤波方案。例如，如果fy是5ghz～10ghz的信号，那么yto到混频单元的带通滤波器的通带就会设计为5ghz～10ghz。同理，为了确保m/n环输出fmn与yto输出到混频器的信号正常混频，同时抑制带外信号，m/n环输出到混频单元的带通滤波器的通带也会设计为5ghz～10ghz。混频器的隔离度指标有限，会导致m/n环的杂散信号通过混频单元，泄露到yto环；yto环的杂散信号也会通过混频单元进入m/n环；同时m/n环的杂散信号和yto环的杂散信号还会通过鉴相单元进入小数环。这些杂散信号，进入到其他环路后，又会参与频率合成，再生出更多的杂散信号，进而恶化最终的宽带多环频率合成输出信号的杂散指标。

混频后的中频输出fif与小数环的输出fnf，相对于m/n环输出和yto输出来说，频率较低，带宽相对比较窄，这两个信号也会有谐波和杂波，这些杂散信号，进入到其他环路后，又会参与频率合成，再生出更多的杂散信号，进而恶化最终的宽带输出杂散指标。

技术实现要素：

针对现有技术存在的杂散信号影响宽带多环频率合成的问题，本发明提供了一种减少杂散信号的宽带多环频率合成系统，大幅改善了宽带多环频率合成输出信号的杂散指标。

本发明采用以下的技术方案：

一种减少杂散信号的宽带多环频率合成系统，包括参考环、小数环、梳妆谱发生器和yto环，yto环包括第一分段带通滤波器、第二分段带通滤波器、第一宽带调谐窄带滤波器、第二宽带调谐窄带滤波器、鉴相器、混频器、yig调谐振荡器和功分器；

第一分段带通滤波器和第二分段带通滤波器均与鉴相器相连，鉴相器与yig调谐振荡器相连，第一宽带调谐窄带滤波器和第二宽带调谐窄带滤波器均与混频器相连，混频器与第二分段带通滤波器相连，yig调谐振荡器与功分器相连，功分器与第二宽带调谐窄带滤波器相连；

所述参考环分别与小数环和梳妆谱发生器相连，小数环与第一分段带通滤波器相连，梳妆谱发生器与第一宽带调谐窄带滤波器相连。

优选地，梳妆谱发生器的输出信号经第一宽带调谐窄带滤波器后，与yig调谐振荡器输出的经过功分器和第二宽带调谐窄带滤波器后的输出信号，在混频器中混频成中频信号，中频信号经过第二分段带通滤波器后进入鉴相器；小数环输出的信号经第一分段带通滤波器后，也进入鉴相器；鉴相器的输出信号送入yig调谐振荡器。

本发明具有的有益效果是：

本发明提供的减少杂散信号的宽带多环频率合成系统，第一宽带调谐窄带滤波器对梳妆谱发生器的输出信号进行调谐滤波，第二宽带调谐窄带滤波器对yig调谐振荡器的输出信号进行调谐滤波，滤除梳妆谱发生器和yig调谐振荡器当前工作谱线以外的信号，减少无关信号和带外信号的馈通；第一分段带通滤波器对小数环的输出信号进行滤波，第二分段带通滤波器对混频后的中频信号进行滤波，减少这两个信号的谐波和杂散的馈通；通过以上两种措施可大幅减少杂散信号数量及降低杂散信号幅度，提升宽带多环频率合成器的杂散指标。

另外，本发明利用梳状谱发生器代替传统的m/n环，在保证指标的同时，简化了环路设计。

附图说明

图1为现有技术的宽带多环频率合成框图。

图2为减少杂散信号的宽带多环频率合成系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

宽带多环频率合成的输出信号的频率为fout，与yig调谐振荡器的输出信号的频率fy相等，fout确定后，fy就确定了，此时只要确保到混频器的fy频率通过即可；同时fout与梳妆谱发生器的输出频率fc具有一定的对应关系，一旦确定了宽带多环频率合成的输出信号的频率fout，梳状谱发生器的输出频率fc也就确定了，此时只要确保梳状谱发生器的输出信号fc通过，就可以确保整个多环频率合成正常工作。通过本发明的措施滤除不相关的带外杂散信号，即可提升整个多环频率合成器杂散指标。

结合图2，一种减少杂散信号的宽带多环频率合成系统，包括参考环、小数环、梳妆谱发生器和yto环，yto环包括第一分段带通滤波器、第二分段带通滤波器、第一宽带调谐窄带滤波器、第二宽带调谐窄带滤波器、鉴相器、混频器、yig调谐振荡器和功分器。

第一分段带通滤波器和第二分段带通滤波器均与鉴相器相连，鉴相器与yig调谐振荡器相连，第一宽带调谐窄带滤波器和第二宽带调谐窄带滤波器均与混频器相连，混频器与第二分段带通滤波器相连，yig调谐振荡器与功分器相连，功分器与第二宽带调谐窄带滤波器相连。

参考环分别与小数环和梳妆谱发生器相连，小数环与第一分段带通滤波器相连，梳妆谱发生器与第一宽带调谐窄带滤波器相连。

梳妆谱发生器的输出信号经第一宽带调谐窄带滤波器后，与yig调谐振荡器输出的经过功分器和第二宽带调谐窄带滤波器后的输出信号，在混频器中混频成中频信号，中频信号经过第二分段带通滤波器后进入鉴相器；小数环输出的信号经第一分段带通滤波器后，也进入鉴相器；鉴相器的输出信号送入yig调谐振荡器。

第一宽带调谐窄带滤波器对梳妆谱发生器的输出信号进行调谐滤波，第二宽带调谐窄带滤波器对yig调谐振荡器的输出信号进行调谐滤波，滤除梳妆谱发生器和yig调谐振荡器当前工作谱线以外的信号，减少无关信号和带外信号的馈通；第一分段带通滤波器对小数环的输出信号进行滤波，第二分段带通滤波器对混频后的中频信号进行滤波，减少这两个信号的谐波和杂散的馈通。

本发明的具体实现过程为：

根据宽带多环频率合成的输出信号的频率fout，计算yig调谐振荡器反馈到混频器的信号fy、梳状谱发生器的输出信号fc、小数环输出频率fnf、混频器输出的中频频率fif。

根据fy将第二宽带调谐窄带滤波器调谐到中心频率为fy处，根据fc将第一宽带调谐窄带滤波器调谐到中心频率为fc处，根据fif将第二分段带通滤波器切换到允许fif通过的通道，根据fnf将第一分段带通滤波器切换到允许fnf通过的通道。这样就可以滤除不相关的带外杂散信号，提升整个多环频率合成器杂散指标。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。