[发明专利]频率合成设备及频率合成方法

说明书

本发明公开了一种频率合成设备，包括电压源、恒温晶振、第一驱动放大器、梳状谱信号处理装置、第二驱动放大器；恒温晶振连接至第一驱动放大器，第一驱动放大器的输出连接至梳状谱信号处理装置的输入端；梳状谱信号处理装置的第一输出端输出单音信号，所述梳状谱信号处理装置的第二输出端输出本振信号，第一输出端连接至第二驱动放大器，第二驱动放大器输出频率合成信号。此外，本发明还公开了一种频率合成方法。采用本发明的频率合成设备及频率合成方法可以得到具有更低的相位噪声和更宽广频率范围的频率合成信号，且其时间抖动逼近参考源，可以满足高性能、多频率的应用场景。

技术领域

本发明涉及频率合成技术领域，特别涉及一种频率合成设备及频率合成方法。

背景技术

现有技术中，频率合成技术由来已久，包括基于倍混频的频率合成技术、基于锁相环(Phase Locked Loop，简称PLL)的频率合成技术、基于取样鉴相的频率合成技术和直接数字频率合成(Direct Digital Synthesizer，简称DDS)等。频率合成技术的用途十分广泛，在无线通信、导航和雷达等技术领域中都需要利用频率合成技术来获取高信噪比的频率源。随着频率合成技术的发展，基于倍混频和取样锁相的频率合成技术方案逐渐式微，而基于锁相环的频率合成技术方案、直接数字频率合成技术方案成为了主流应用。而最近兴起的频率合成技术方案则采用梳状谱发生器或非线性传输线来实现，上述技术方案正处于探索研制阶段，主要应用于毫米波和太赫兹高端仪器设备的测试、测量系统中。

发明人经研究发现，现有技术中基于倍混频的频率合成技术方案的缺点主要是体积大、功耗大；而基于锁相环的频率合成技术、直接数字频率合成技术虽然应用广泛，其依旧存在明显的劣势，主要缺点是其性能无法满足更高性能和更高频率的应用。而基于取样鉴相的频率合成技术方案的性能要优于基于锁相环的频率合成技术方案，但由于其集成度差，最终逐渐成为了基于锁相环的频率合成技术方案与基于梳状谱发生器的频率合成技术方案这两者之间的一种过渡方案。

发明内容

基于此，为解决现有技术中的技术问题，特提出了一种频率合成方法，包括：

电压源为与其相连接的恒温晶振、第一驱动放大器、第二驱动放大器、梳状谱信号处理装置供电；

恒温晶振输出参考频率信号至与其相连接的所述第一驱动放大器；所述第一驱动放大器对所述参考频率信号进行放大处理后输出至梳状谱信号处理装置；

所述梳状谱信号处理装置的第一输出端输出单音信号至所述第二驱动放大器进行放大处理；所述梳状谱信号处理装置的第二输出端输出本振信号；

所述第二驱动放大器输出频率合成信号。

在一种实施例中，设置多个梳状谱信号处理装置、多个移相器、第一功率分配器、第二功率分配器；一个梳状谱信号处理装置及其输出对应连接的一个移相器构成一条梳状谱信号处理通路；

在所述第一驱动放大器的输出与多个梳状谱信号处理装置的输入之间插入第一功率分配器；所述第一驱动放大器输出放大处理后的参考频率信号至所述第一功率分配器，所述第一功率分配器对放大处理后的参考频率信号进行功率分配处理生成多路驱动信号；

所述第一功率分配器将多路驱动信号分别输出至与其相连接的多个梳状谱信号处理装置，每一路驱动信号对应输出至一个梳状谱信号处理装置；

每一个梳状谱信号处理装置的第一输出端输出单音信号至对应连接的一个移相器，并通过该对应连接的移相器对该单音信号进行相位校准处理；

在多个移相器的输出与所述第二驱动放大器的输入之间插入所述第二功率分配器；多个移相器输出相位校准处理后的多路信号至与其相连的所述第二功率分配器；所述第二功率分配器对多路信号进行功率合成处理后输出至所述第二驱动放大器进行放大处理，由所述第二驱动放大器输出频率合成信号。