高速捷變頻標合成方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種高速捷變頻標合成方法及裝置。其中高速捷變頻標裝置包括多頻率發生器、細頻模塊、粗頻選擇器和第一混頻器。多頻率發生器將外部晶振產生的固定頻率信號轉換為包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號。細頻模塊電性連接多頻率發生器，抽取多頻率發生器輸出的多個第一點頻信號，并將該第一點頻信號細分成相應數量的細步進頻標信號。粗頻選擇器電性連接多頻率發生器，抽取多頻率發生器輸出的多個第二點頻信號。第一混頻器將細步進頻標信號和第二點頻信號混頻處理后輸出。粗頻選擇器可任意選擇多個第二點頻信號來增加頻率帶寬，與細步進頻標信號混頻后可實現寬帶細步進的技術效果。
【專利說明】高速捷變頻標合成方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及頻率合成領域，且特別涉及一種高速捷變頻標合成方法及裝置。
【背景技術】
[0002]高速捷變頻率源是現代電子系統的重要組成部分，隨著雷達、導航、通訊以及空間電子設備等技術的飛速發展，系統對高速捷變頻率源的要求也越來越高。設備能否準確運行，不僅受高速捷變頻率源輸出的頻率帶寬的影響，同時還受到相鄰兩頻率值間的頻率差(稱為步進)的影響。具體而言，當系統所需的頻率信號超出高速捷變頻率源的帶寬范圍或剛好落于相鄰兩頻率值之間時，系統將無法或準確運行。因此，如何增加高速捷變頻率源的帶寬且同時減小相鄰兩頻率值間的步進將越來越受人們的關注。
[0003]傳統的高速捷變頻率源通常采用單獨諧波發生器或數字頻率合成技術來實現。諧波發生器可產生頻率為基波頻率整數倍的頻率信號，即相鄰兩諧波間的步進為基波頻率值。當基波頻率值較小時，諧波發生器輸出的步進小同時其帶寬也窄；為了增加帶寬，需增加輸入基波值，這將導致輸出的諧波間的步進增大。即采用諧波發生器不可能同時達到既增加帶寬且同時減小輸出諧波間的步進的技術要求。采用數字頻率合成技術，利用數字化技術對波形的幅值以及相位進行量化，并經相位累加器累加后形成不同的頻率值。該種方法的優點在于，輸出頻率的步進取決于累加器的字長，其步進可達到很小。且理論上而言，該種方法其頻率帶寬很寬，但在實際使用中，由于受相位截斷引入的雜散以及模數轉換誤差的影響，該種方法輸出的頻率雜散性很大，其輸出頻率仍只能在窄帶寬范圍內使用。
[0004]傳統的高速捷變頻率源無法同時實現寬帶和細步進的要求，其通用性差。在實際使用時通常需針對不同的設備系統設計特定的高速捷變頻率源，在寬帶和細步進間擇一滿足。重復設計高速捷變頻率源不僅設計周期長且設計成本高。
【發明內容】
[0005]本發明為了克服現有技術中高速捷變頻率源無法同時實現寬帶和細步進的要求，提供一種高速捷變頻標合成方法及裝置。
[0006]為了實現上述目的，本發明提供一種高速捷變頻標合成方法，包括:
[0007]將外部晶振產生的固定頻率信號轉換為包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號。
[0008]抽取多個第一點頻信號和多個第二點頻信號；
[0009]將多個第一點頻信號細分成相應數量的細步進頻標信號；
[0010]將細步進頻標信號和第二點頻信號混頻處理后輸出。
[0011]上述的高速捷變頻標合成方法，其中，多個第一點頻信號和相應數量的細步進頻標信號以及第二點頻信號均為等步進的。
[0012]與上述高速捷變頻標合成方法相對應，本發明提供一種高速捷變頻標裝置，包括多頻率發生器、細頻模塊、粗頻選擇器和第一混頻器。多頻率發生器將外部晶振產生的固定頻率信號轉換為包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號。細頻模塊電性連接多頻率發生器，抽取多頻率發生器輸出的多個第一點頻信號，并將該第一點頻信號細分成相應數量的細步進頻標信號。粗頻選擇器電性連接多頻率發生器，抽取多頻率發生器輸出的多個第二點頻信號。第一混頻器將細步進頻標信號和第二點頻信號混頻處理后輸出。上述的高速捷變頻標裝置，其中，細頻模塊包括細頻選擇器和第一分頻器，細頻選擇器電性連接于多頻率發生器和第一分頻器之間。
[0013]上述的高速捷變頻標裝置，其中，細頻模塊還包括步進調節單元，步進調節單元接收外部晶振產生的固定頻率，經細分處理后與第一分頻器輸出的細步進頻標信號相混頻后輸出。
[0014]上述的高速捷變頻標裝置，其中，步進調節單元包括第二分頻器和第二混頻器，第二分頻器電性連接外部晶振，第二混頻器的兩個輸入端分別電性連接第一分頻器和第二分頻器的輸出端。
[0015]上述的高速捷變頻標裝置，其中，多頻率發生器包括諧波發生器，諧波發生器輸出等步進的包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號。
[0016]上述的高速捷變頻標裝置，其中，多頻率發生器還包括至少一個第三分頻器，第三分頻器電性連接諧波發生器。
[0017]上述的高速捷變頻標裝置，其中，高速捷變頻標裝置還包括殼體，殼體經分隔板分割為多個容置空間，多頻率發生器、細頻模塊、粗頻選擇器以及第一混頻器分別設置在不同的容置空間內。
[0018]上述的高速捷變頻標裝置，其中，殼體為鍍鎳銀材料制成，且容置空間之間通過鍍銀銅線對穿連接。
[0019]綜上所述，本發明與現有技術相比，具有以下優點:通過設置多頻率發生器，其可將晶振產生的固定頻率信號轉換為等步進的包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號。設置細頻模塊，其可抽取多頻率發生器輸出的多個第一點頻信號并將其細分成相應數量的細步進頻標信號。粗頻選擇器抽取多頻率發生器輸出的多個第二點頻信號。第一混頻器將細頻模塊輸出的細步進頻標信號和粗頻選擇器輸出的第二點頻信號進行混頻處理后輸出。粗頻選擇器可任意選擇多個第二點頻信號來增加頻率帶寬，與細步進頻標信號混頻后可實現寬帶細步進的技術效果，大大增加了高速捷變頻標裝置的通用性，解決了傳統頻率源重復設計，設計周期長且成本高的缺陷。
[0020]此外，通過在細頻模塊內設置步進調節單元，其可進一步細分細步進頻標信號的步進。通過在多頻率發生器內設置諧波發生器，其可將外部晶振產生的固定頻率信號轉換為等步進的包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號，使得細頻模塊輸出的多個細步進頻標信號均為等步進的。通過在多頻率發生器內設置第三分頻器，諧波發生器輸出的包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號經分頻、混頻處理后減小了輸出頻率的步進，達到進一步細化細步進頻標信號的技術效果。通過將多頻發生器、細頻模塊、粗頻選擇器以及第一混頻器分開設置于不同的容置空間內，降低相互間的頻率干擾，大大提高了高速捷變頻標裝置輸出頻率的頻譜純度。
[0021]為讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1所示為本發明提供的高速捷變頻標和成方法的流程圖。
[0023]圖2所示為本發明實施例一提供的高速捷變頻標裝置的電路圖。
[0024]圖3所示為本發明實施例二提供的高速捷變頻標裝置的電路圖。
[0025]圖4所示為本發明提供的高速捷變頻標裝置的殼體的內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]實施例一
[0027]圖1所示為本發明提供的高速捷變頻標和成方法的流程圖。圖2所示為本發明實施例一提供的高速捷變頻標裝置的電路圖。圖4所示為本發明提供的高速捷變頻標裝置的殼體的內部結構示意圖。請一并參閱圖1、圖2和圖4。
[0028]高速捷變頻標合成方法，包括:
[0029]S101、將外部晶振產生的固定頻率信號轉換為包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號。
[0030]S102、抽取多個第一點頻信號和第二點頻信號。
[0031]S103、將抽取到的多個第一點頻信號細分成相應數量的細步進頻標信號。
[0032]S104、將細步進頻標信號和第二點頻信號混頻處理后輸出。
[0033]與上述高速捷變頻標合成方`法相對應的，高速捷變頻標裝置包括多頻率發生器1、細頻模塊2、粗頻選擇器3和第一混頻器4。多頻率發生器I將外部晶振產生的固定頻率信號轉換為包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號。細頻模塊2電性連接多頻率發生器1，抽取多頻率發生器I輸出的多個第一點頻信號，并將該點頻信號細分成多個細步進頻標信號。粗頻選擇器3電性連接多頻率發生器I，抽取多頻率發生器I輸出的多個第二點頻信號。第一混頻器4接收細頻模塊2輸出的細步進頻標信號和粗頻選擇器3輸出的第二點頻信號，并將兩者混頻處理后輸出。
[0034]于本實施例中，多頻率發生器I包括諧波發生器11。諧波發生器11電性連接外部IOOMHz恒溫晶振，將該外部晶振產生的IOOMHz固定頻率信號轉換為步進為IOOMHz的多個等步進的包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號，如600MHz、700MHz、800MHz…2300MHz、2400MHz、2500MHz等。然而，本發明對外部晶振產生的固定頻率值不作任何限定。
[0035]于本實施例中，細頻模塊2包括細頻選擇器21和第一分頻器22。細頻選擇器21選擇諧波發生器11輸出的多個第一點頻信號，并經第一分頻器22分頻后形成相應數量的細步進頻標信號。優選的，細頻選擇器21為四選一開關濾波器，該四選一開關濾波器包括一個四選一開關和四個帶通濾波器；第一分頻器22為五分頻器。四選一開關濾波器從諧波發生器11中選擇600MHz、700MHz、800MHz以及900MHz四個第一點頻信號，并經第一分頻器22分頻為120MHz、140MHz、160MHz以及180MHz四個細步進頻標信號。然而，本發明對此不作任何限定。于其它實施例中，細頻選擇器21可為六選一開關濾波器或八選一開關濾波器，其選擇的第一點頻信號也可為其它值，第一分頻器22也可為四分頻器或六分頻器。
[0036]于本實施例中，粗頻選擇器3為二選一開關濾波器，二選一開關濾波器從多頻率發生器I中抽取2400MHz、2500MHz兩個第二點頻信號。然而，本發明對此不作任何限定。[0037]于本實施例中，細頻模塊2還包括步進調節單元23，步進調節單元23接收外部晶振產生的固定頻率，經細分處理后與第一分頻器22輸出的細步進頻標信號混頻后輸出。步進調節單元23包括至少一個第二分頻器231和第二混頻器232。本實施例中，步進調節單元23包括一個第二分頻器231，且第二分頻器231為二分頻器。然而，本發明對此不作任何限定。第二分頻器231接收外部晶振產生的IOOMHz固定頻率值，并將其進行二分頻后與第一分頻器22輸出的120MHz、140MHz、160MHz以及180MHz四個細步進頻標信號經第二混頻器232混頻，形成110MHz、130MHz、150MHz、170MHz和190MHz五個步進為20MHz的細步進頻標信號。結合第一分頻器22輸出的四個細步進頻標信號，細頻模塊2可輸出IlOMHz?190MHz步進為IOMHz的細步進頻標信號，進一步細化了細步進頻標信號。細頻模塊2輸出的IlOMHz?190MHz步進為IOMHz的細步進頻標信號與粗頻選擇器3抽取的2400MHz、2500MHz兩個第二點頻信號經第一混頻器4混頻后形成2500MHz?2690MHz步進IOMHz的頻標信號。
[0038]于本實施例中，步進調節單元23還包括功分器233。功分器233輸入端電性連接外部晶振，其中一輸出端電性連接第二分頻器231，另一輸出端電性連接細頻模塊2的輸出端。本實施例中，功分器233為二功分器。然而，本發明對此不作任何限定。于其它實施例中，功分器233可為四功分器。功分器233將IOOMHz的輸入信號功分為兩路IOOMHz的頻率信號。其中一路接入第二分頻器231形成IlOMHz?190MHz步進為20MHz的五個細步進頻標信號，另一路直接輸出至細頻模塊2的輸出端，使得細頻模塊2輸出的細步進頻標信號為IOOMHz?190MHz步進為IOMHz，擴大了細步進頻標信號帶寬。
[0039]于本實施例中，高速捷變頻標裝置還包括溫度補償衰減器5，電性連接細頻模塊2的輸出端，溫度補償細頻模塊2輸出的頻率信號，可在_40°C?70°C的寬溫度范圍內保證輸出頻率的一致性。
[0040]于本實施例中，高速捷變頻標裝置還包括殼體6，殼體6經分隔板分割為多個容置空間61。多頻率發生器1、細頻模塊2、粗頻選擇器3以及第一混頻器4分別設置在不同的容置空間61內。按頻率或功能將高速捷變頻標裝置內的模塊分開設置于不同的容置空間61內進行屏蔽保護，降低相互間的頻率干擾，大大提高了高速捷變頻標裝置輸出頻率的頻譜純度。優選的，殼體6為鍍鎳銀材料制成，且各容置空間61之間通過鍍銀銅線對穿連接，保證了射頻氣密性，同時也減小了相互間的頻率干擾，進一步提高發射的頻譜純度。
[0041]實施例二
[0042]如圖2所示，本實施例與實施例一及其變化基本相同。區別在于:多頻率發生器I還包括至少一個第三分頻器12，第三分頻器12電性連接諧波發生器11。于本實施例中，第三分頻器12的數量為一個，且為二分頻器。然而，本發明對此不作任何限定。具體而言，諧波發生器11產生的步進為IOOMHz的包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號經第三分頻器12分頻后形成步進為50MHz的點頻信號，如600MHz、650MHz、700MHz、750MHz...2300MHz、2350MHz、2400MHz等。選取600MHz?900MHz這七個第一點頻信號，經第一分頻器22分頻為120MHz?180MHz步進為IOMHz的七個細步進頻標信號。與實施例一相比，本實施例經第一分頻器22分頻后的細步進頻標信號步進更小。即通過增加第三分頻器12可達到調節細步進頻標信號的步進的技術效果。
[0043]綜上所述，通過設置多頻率發生器1，其可將晶振產生的固定頻率信號轉換為包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號。設置細頻模塊2，其可將多頻率發生器I輸出的多個第一點頻信號細分成多個細步進頻標信號。粗頻選擇器3抽取多頻率發生器I輸出的多個第二點頻信號。第一混頻器4將細頻模塊2輸出的細步進頻標信號和粗頻選擇器3輸出的第二點頻信號進行混頻處理后輸出。粗頻選擇器3可任意選擇多個第二點頻信號來增加頻率帶寬，與細步進頻標信號混頻后可實現寬帶細步進的要求，大大增加了高速捷變頻標裝置的通用性，解決了傳統頻率源重復設計，設計周期長且成本高的缺陷。
[0044]此外，通過在細頻模塊2內設置步進調節單元23，其可進一步細分細步進頻標信號的步進。通過在多頻率發生器I內設置諧波發生器11，其可將外部晶振產生的固定頻率信號轉換為等步進的包括第一點頻信號和第二點頻信號的點頻信號，使得細頻模塊2輸出的多個細步進頻標信號均為等步進的。通過在多頻率發生器I內設置第三分頻器12，諧波發生器11輸出的包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號經分頻、混頻處理后減小了輸出頻率的步進，達到進一步細化細步進頻標信號的技術效果。通過將多頻發生器1、細頻模塊2、粗頻選擇器3以及第一混頻器4分開設置于不同的容置空間61內，降低相互間的頻率干擾，大大提高了高速捷變頻標裝置輸出頻率的頻譜純度。
[0045]雖然本發明已由較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟知此技藝者，在不脫離本發明的精神和范圍內，可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視權利要求書所要求保護的范圍為準。
【權利要求】
1.一種高速捷變頻標合成方法，其特征在于，包括: 將外部晶振產生的固定頻率信號轉換為包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號; 抽取多個第一點頻信號和多個第二點頻信號； 將多個第一點頻信號細分成相應數量的細步進頻標信號； 將細步進頻標信號和第二點頻信號混頻處理后輸出。
2.根據權利要求1所述的高速捷變頻標合成方法，其特征在于，所述多個第一點頻信號和相應數量的細步進頻標信號以及第二點頻信號均為等步進的。
3.一種高速捷變頻標裝置，其特征在于，包括: 多頻率發生器，將外部晶振產生的固定頻率信號轉換為包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號； 細頻模塊，電性連接所述多頻率發生器，抽取所述多頻率發生器輸出的多個第一點頻信號，并將該第一點頻信號細分成相應數量的細步進頻標信號； 粗頻選擇器，電性連接多頻率發生器，抽取多頻率發生器輸出的多個第二點頻信號； 第一混頻器，將細步進頻標信號和第二點頻信號混頻處理后輸出。
4.根據權利要求3所述的高速捷變頻標裝置，其特征在于，所述細頻模塊包括細頻選擇器和第一分頻器，所述細頻選擇器電性連接于所述多頻率發生器和第一分頻器之間。
5.根據權利要求4所述的高速捷變頻標裝置，其特征在于，所述細頻模塊還包括步進調節單元，所述步進調節單元接收外部晶振產生的固定頻率，經細分處理后與所述第一分頻器輸出的細步進頻標信號混頻后輸出。
6.根據權利要求5所述的高速捷變頻標裝置，其特征在于，所述步進調節單元包括至少一個第二分頻器和第二混頻器，所述第二分頻器電性連接外部晶振，第二混頻器的兩個輸入端分別電性連接所述第一分頻器和第二分頻器的輸出端。
7.根據權利要求3所述的高速捷變頻標裝置，其特征在于，所述多頻率發生器包括諧波發生器，所述諧波發生器輸出等步進的包括第一點頻信號和第二點頻信號的多點頻信號。
8.根據權利要求7所述的高速捷變頻標裝置，其特征在于，所述多頻率發生器還包括至少一個第三分頻器，所述第三分頻器電性連接所述諧波發生器。
9.根據權利要求3所述的高速捷變頻標裝置，其特征在于，所述高速捷變頻標裝置還包括殼體，所述殼體經分隔板分割為多個容置空間，所述多頻率發生器、細頻模塊、粗頻選擇器以及第一混頻器分別設置在不同的容置空間內。
10.根據權利要求9所述的高速捷變頻標裝置，其特征在于，所述殼體為鍍鎳銀材料制成，且所述容置空間之間通過鍍銀銅線對穿連接。
【文檔編號】H03L7/16GK103684443SQ201310700821
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】陸田心, 劉利峰, 朱金中, 朱習松 申請人:無錫市雷華科技有限公司