用于无线通信系统的微波频率合成器的制作方法

本发明涉及滤波合成器，特别涉及用于无线通信系统的微波频率合成器。

背景技术：

1、微波频率合成器是无线通信系统中的关键部件之一，用于产生稳定、精确的微波信号。在无线通信系统中，微波频率合成器主要用于产生局部振荡信号，用作射频信号源或者时钟信号源。

2、但是，在复杂的无线环境中，频率合成器的输出信号可能会受到其他无线设备、电磁辐射等干扰的影响，导致输出信号受到扰动，且由于频率合成器本身会受到温度变化、供电波动等外界因素的影响，从而极易造成输出的信号不够稳定，从而影响无线通信系统的使用效果。

3、为此，本申请提供了用于无线通信系统的微波频率合成器来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供用于无线通信系统的微波频率合成器，通过参数的变化来配合自适应控制器进行控制，使得自适应控制可以通过自适应控制算法来实时监测和调整频率合成器的参数，根据参数来自动补偿，保持输出信号的质量，从而有利于提高无线通信系统的稳定性。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：用于无线通信系统的微波频率合成器，包括：

3、参考频率源，用于提供一个稳定的参考频率；

4、分频器，将参考频率分频为所需的频率；

5、锁相环，包括相位比较器、低通滤波器、电压控制振荡器，通过调整电压控制振荡器的频率，使其与参考频率相锁定，且所述相位比较器，用于比较所述分频器输出信号与需要合成的目标频率信号的相位差，并将相位差信息转化为控制信号；

6、加法器，将所述电压控制振荡器的输出信号与所述锁相环的反馈信号进行相加，得到合成的微波信号；

7、电压控制振荡器调节电路，用于调节所述电压控制振荡器的工作频率，包括电压控制电容二极管和电流源；

8、该用于无线通信系统的微波频率合成器中，所述参考频率源作为系统的参考信号源，所述分频器将参考信号进行分频，并将分频后的信号输入所述锁相环，所述锁相环中的相位比较器接收到输入的分频后信号，来与所述电压控制振荡器的输出信号进行比较，产生一个相位误差信号，所述加法器将相位误差信号和来自反馈回路的调节信号相加，得到一个综合的控制信号，且所述控制信号通过所述电压控制振荡器的调节电路转换为相应的电压控制信号，然后输入到所述电压控制振荡器中，所述电压控制振荡器根据输入的控制信号调节其振荡频率，从而并输出一个经过调整后的信号。

9、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述用于无线通信系统的微波频率合成器中还设置有频率计与计数器，通过监测输入频率、输出频率和相位差，可以明确该用于无线通信系统的微波频率合成器需要控制的参数。

10、作为本申请技术方案中一个具体的方案，明确的所述参数包括环路滤波器的带宽、分频器的除频比、锁相环增益，且根据这些参数，采用对应控制策略来使该用于无线通信系统的微波频率合成器实现稳定的频率合成和相位同步。

11、作为本申请技术方案中一个具体的方案，根据系统的状态和控制要求引入自适应控制器，所述自适应控制器内设置有自适应控制算法。

12、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述自适应算法包括最小均方(lms)算法、自适应模型预测控制(mpc)算法，且所述自适应控制器适配该用于无线通信系统的微波频率合成器的特性和性能目标。

13、作为本申请技术方案中一个具体的方案，将所述自适应控制器的输出作为反馈控制律，来调节频率合成器的参数，且所述反馈控制律可以根据系统的状态和控制器的输出来调整该用于无线通信系统的微波频率合成器的环路滤波器、频率除法比、锁相环增益参数，来优化输出信号的稳定性和干扰抑制能力。

14、作为本申请技术方案中一个具体的方案，在该用于无线通信系统的微波频率合成器的系统运行过程中，根据实时的状态和反馈控制规律，采用递推算法或者滑动窗口算法来对该用于无线通信系统的微波频率合成器的参数进行实时更新。

15、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述控制策略包括：

16、环路滤波器控制：通过调节环路滤波器的带宽，可以控制锁相环的动态响应速度和稳定性，以此平衡系统的响应速度和稳定性；

17、分频器控制：通过调整分频器的除频比，来实现对输出频率的精确控制；

18、锁相环增益控制：通过调节增益来平衡跟踪性能和噪声抑制效果；

19、相位比较器控制：通过选择合适的相位比较器类型和调整相位比较器的阈值，来实现对相位同步的控制，且所述相位比较器的类型包括门极锁定相位比较器、鉴频相位比较器；

20、增量调整：根据实际应用需求，采用增量调整的方式来对锁相环进行调整。

21、综上，本发明的技术效果和优点：

22、本发明得益于在微波频率合成器中设置的频率计与计数器，可以通过监测输入频率、输出频率和相位差，来明确需要控制的参数，然后通过参数的变化来配合自适应控制器进行控制，使得自适应控制可以通过自适应控制算法来实时监测和调整频率合成器的参数，使其能够自动补偿频率漂移，从而保持输出信号的稳定性，通过实时监测和估计相位噪声的水平，然后采取调整振荡器的频率或采用滤波器来减小相位噪声等措施进行补偿，最后，还可通过自适应控制算法来可以实时监测和识别干扰信号，并采取调整振荡器的频率或改变滤波器的参数等措施来最大程度地减小干扰对输出信号的影响，因此，本装置能够大大提高输出信号质量，从而有利于提高无线通信系统的稳定性。

技术特征：

1.用于无线通信系统的微波频率合成器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于无线通信系统的微波频率合成器，其特征在于：所述用于无线通信系统的微波频率合成器中还设置有频率计与计数器，通过监测输入频率、输出频率和相位差，可以明确该用于无线通信系统的微波频率合成器需要控制的参数。

3.根据权利要求2所述的用于无线通信系统的微波频率合成器，其特征在于：明确的所述参数包括环路滤波器的带宽、分频器的除频比、锁相环增益，且根据这些参数，采用对应控制策略来使该用于无线通信系统的微波频率合成器实现稳定的频率合成和相位同步。

4.根据权利要求3所述的用于无线通信系统的微波频率合成器，其特征在于：根据系统的状态和控制要求引入自适应控制器，所述自适应控制器内设置有自适应控制算法。

5.根据权利要求4所述的用于无线通信系统的微波频率合成器，其特征在于：所述自适应算法包括最小均方（lms）算法、自适应模型预测控制（mpc）算法，且所述自适应控制器适配该用于无线通信系统的微波频率合成器的特性和性能目标。

6.根据权利要求5所述的用于无线通信系统的微波频率合成器，其特征在于：将所述自适应控制器的输出作为反馈控制律，来调节频率合成器的参数，且所述反馈控制律可以根据系统的状态和控制器的输出来调整该用于无线通信系统的微波频率合成器的环路滤波器、频率除法比、锁相环增益参数，来优化输出信号的稳定性和干扰抑制能力。

7.根据权利要求6所述的用于无线通信系统的微波频率合成器，其特征在于：在该用于无线通信系统的微波频率合成器的系统运行过程中，根据实时的状态和反馈控制规律，采用递推算法或者滑动窗口算法来对该用于无线通信系统的微波频率合成器的参数进行实时更新。

8.根据权利要求3所述的用于无线通信系统的微波频率合成器，其特征在于：所述控制策略包括：

技术总结
本发明公开了用于无线通信系统的微波频率合成器，涉及滤波合成器技术领域，包括：参考频率源，用于提供一个稳定的参考频率；分频器，将参考频率分频为所需的频率；锁相环，包括相位比较器、低通滤波器、电压控制振荡器，通过调整电压控制振荡器的频率，使其与参考频率相锁定，且相位比较器，用于比较分频器输出信号与需要合成的目标频率信号的相位差，并将相位差信息转化为控制信号；加法器；电压控制振荡器调节电路。本发明通过参数的变化来配合自适应控制器进行控制，使得自适应控制可以通过自适应控制算法来实时监测和调整频率合成器的参数，根据参数来自动补偿，保持输出信号的质量，从而有利于提高无线通信系统的稳定性。

技术研发人员：高燕宇,张欣
受保护的技术使用者：石家庄锐创电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24