一種小體積、低相噪的寬帶鎖相源的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于寬帶鎖相源技術領域，具體涉及一種小體積、低相噪的寬帶鎖相源。
【背景技術】
[0002]寬帶鎖相源是一種主要用于通信、雷達、電子對抗和制導儀器等電子系統設備中的電子部件。在微波接收前端電路中，寬帶鎖相源是其微波變頻和信號自檢的主要部件之一，描述這種產品性能的主要技術指標有:1)工作頻率帶寬;2)輸出功率;3)雜散;4)相位噪聲；5)電路尺寸;6)功耗。現在寬帶鎖相源的同類產品，一種是采取了混頻器和鎖相源混合設計方案，這種方案在10-20GHZ頻率內的相位噪聲能做到-90dBc/HZ@lkHZ，缺點是電路結構復雜、體積大、功耗高、成本昂貴;另外一種是用直接鎖相源方案，這種方案在10-20GHZ頻率內的相位噪聲只能做到-80dBc/HZ@lkHZ，缺點是相位噪聲差。
【實用新型內容】
[0003]針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種可避免出現上述技術缺陷的小體積、低相噪的寬帶鎖相源。
[0004]為了實現上述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0005]—種小體積、低相噪的寬帶鎖相源，包括參考驅動放大電路、鑒相器、有源環路濾波器、壓控振蕩器、衰減器、功分器、驅動放大器、放大器、高通濾波器和分頻器，其中:
[0006]所述參考驅動放大電路、鑒相器、有源環路濾波器、壓控振蕩器、衰減器、功分器、高通濾波器和分頻器依次連接，且所述分頻器與所述鑒相器相連接；
[0007]所述功分器、所述驅動放大器和所述放大器依次連接。
[0008]進一步地，所述功分器為兩功分器。
[0009 ] 進一步地，所述分頻器為四分頻器。
[0010]進一步地，所述寬帶鎖相源還包括電源控制電路。
[0011]本實用新型提供的小體積、低相噪的寬帶鎖相源，其顯著優點是:1)輸出相位噪聲低，噪聲基底低;2)體積小，采用了直接鎖相源和裸封裝芯片的微組裝工藝;3)工作頻帶寬，輸出頻率為10-20GHZ; 4)頻率步進小，頻率步進為10MHz; 5)輸出功率高，采用了高增益高飽和輸出功率的放大器芯片，可以很好地滿足實際應用的需要。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的電路結構框圖；
[0013]圖2是參考驅動放大電路的電路原理圖；
[0014]圖3是鑒相器的電路原理圖；
[0015]圖4是有源環路濾波器和壓控振蕩器相連接的電路原理圖；
[0016]圖5是本實用新型的微組裝電路原理圖；
[0017]圖6是四分頻器的電路原理圖；
[0018]圖7是電源控制電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]如圖1所示，一種小體積、低相噪的寬帶鎖相源，包括鑒相器、有源環路濾波器(VC0)、壓控振蕩器、衰減器、功分器、驅動放大器、放大器、高通濾波器和分頻器，其中:所述鑒相器、有源環路濾波器、壓控振蕩器、衰減器、功分器、高通濾波器和分頻器依次連接，且所述分頻器與所述鑒相器相連接;所述功分器、所述驅動放大器和所述放大器依次連接。所述功分器為兩功分器。所述分頻器為四分頻器。所述寬帶鎖相源還包括電源控制電路。所述電源控制電路分別與鑒相器、壓控振蕩器、驅動放大器、放大器和分頻器相連接。電源控制電路為整個寬帶鎖相源提供電能。
[0021]本實用新型的輸入參考頻率為100MHz，輸入功率為0±3dBm，輸入相位噪聲小于等于-150dBc/HZ@lkHZ;鎖相源輸出頻率為10-20GHZ，其他主要技術指標有:1)輸出功率大于等于15dBm;2)頻率步進為10MHz;3)相位噪聲小于等于-90dBc/Hz@lkHz;4)雜散小于等于-65(^(3;5)尺寸45.5\54.5\15毫米。
[0022]如圖2所示，輸入功率0±3dBm的參考頻率100MHz通過放大器U1進行放大，U1選用NBB300，增益之13dB，保證參考頻率的輸出之8dBm，這是鑒相器相位噪聲對參考頻率功率的最小值，參考頻率從A點輸出。
[0023]如圖3所示，圖3中的A點與圖2中的A點相連接，鑒相器U4選用ANALOG公司的HMC704LP4E，該芯片工作頻率最高達8GHz，小數模式下歸一化噪聲基底為-230dBc/Hz，鑒相頻率最高為100MHz，鑒相器的輸出的近端相位噪聲由歸一化噪聲基底、鑒相頻率、輸出頻率決定，在輸出頻率固定的條件下，歸一化噪聲基底越低鑒相頻率越高，輸出的相位噪聲就越小，在本實用新型中，鑒相器的鑒相頻率用100MHz，控制鑒相器工作在小數模式的B模式(鑒相器在小數模式分A模式和B模式)。理論計算鑒相器在輸出20GHz時的相位噪聲輸出為:
[0024]FpLL=Ffm+201ogl0(fvco)-101ogl0(fPd) =-230+206-80 = 104dBc/HzilkHz,
[0025]其中，Fpll為鑒相器的相位噪聲，Ffm為HMC704LP4E歸一化噪聲基底，fvc。壓控振蕩器的輸出頻率，fpd鑒相器的參考頻率。
[0026]鑒相器的參考頻率輸入端用100歐姆的匹配電阻R3匹配到地，鑒相器把從圖6中反饋的頻率N(反向信號)和P(正向信號)與鑒相頻率比較產生鑒相電流從圖3的CP端流出。
[0027 ] 圖3的CP端連接圖4的CP輸入端，圖4中的電阻R4、R5、R6、電容C6、C7、C9、C10和運算放大器U2組成有源環路濾波器，其作用一是濾掉鑒相器輸出上產生的寄生雜散，二是將CP端輸出的鑒相電流轉換為調諧電壓控制壓控振蕩器U3的調諧端，兼顧10kHz和100kHz的相位噪聲有源環路濾波器環路帶寬設計為300kHz，運算放大器U2用噪聲低的0P284ESZ，U2的供電為-5V和+24V，圖4中R1=R2 = 1000Q，給運算放大器U2提供基準電壓，R4為1000Ω，R5為