[发明专利]一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路

权利要求书

1.一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路，其特征在于：包括多模频率检测电路、改进型电荷泵电路和带宽可调低通滤波器电路；

所述多模频率检测电路包括晶振多模分频电路和鉴频鉴相器电路，所述晶振多模分频电路用于对输入的晶振信号进行可编程分频操作得到参考基准频率信号，所述鉴频鉴相器电路用于将参考基准频率信号和发射基带信号作为两个输入信号同时输入后进行频率比较，输出包含频率比较信息的四路时变检测脉冲信号；

所述改进型电荷泵电路用于输入所述鉴频鉴相器电路输出的四路时变检测脉冲信号，将四路时变检测脉冲信号转化为电容上电流的充放电操作，并通过输出端的RC滤波和反相器整形电路获得可变的控制值电平；

所述带宽可调低通滤波器电路包括有源RC电路和MOS开关，所述带宽可调低通滤波器电路用于把固定的电阻值细化为电阻阵列，在电阻阵列的特定电阻两端加所述MOS开关，通过所述改进型电荷泵电路输出的控制值电平来控制所述MOS开关的导通和关闭，从而改变所述有源RC电路中电阻阵列的有效值，进而改变低通滤波器的带宽；

所述多模频率检测电路还包括压控振荡电路，所述压控振荡电路连接在所述晶振多模分频电路和所述带宽可调低通滤波器电路之间，构成反馈环路，所述压控振荡电路用于使得环路带宽保持在较小的范围内，环路带宽变化较小，相位余量保持相对恒定；

所述压控振荡电路的输出频率满足如下公式：

参考基准频率＝发射基带×N，N为所述晶振多模分频电路的分频比；

所述环路带宽满足如下公式：

；

其中，Fx为环路带宽，Kφ为所述鉴频鉴相器电路的频率变化斜率或者增益常数，Z_cp(S)为预置补偿网络在拉普拉斯变化下的传递函数，Z_lf(S)为所述带宽可调低通滤波器电路在拉普拉斯变化下的传递函数，K_vco为所述压控振荡电路的压控灵敏度；

计算所述反馈环路锁相环带内相位噪声包括：

S1、对所述鉴频鉴相器电路和所述改进型电荷泵电路进行仿真，获得电路的电流噪声PN_OUT；

S2、仿真所述压控振荡电路核心的输出幅度有效值V_RMS；

S3、根据获得的电流噪声PN_OUT和输出幅度有效值V_RMS计算所述鉴频鉴相器电路和所述改进型电荷泵电路等效到锁相环输出的相位噪声PN_CP；

其中，,N为锁相环的分频比，I为所述改进型电荷泵电路的充放电电流；

S4、计算参考时钟等效到锁相环输出的相位噪声PN_REF；

其中，，N为锁相环的分频比，PN_ref为参考时钟的相位噪声；

S5、计算锁相环整体的带内相位噪声PN_Total；

其中，。

2.根据权利要求1所述的一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路，其特征在于：所述改进型电荷泵电路采用自偏置结构。

3.根据权利要求2所述的一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路，其特征在于：所述偏置结构通过一个误差补偿运放电路反馈提供PMOS端的精确偏置电压。

4.根据权利要求3所述的一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路，其特征在于：所述改进型电荷泵电路中的误差补偿运放电路采用由两个PMOS管和三个NMOS管组成的单级电路。

5.根据权利要求1所述的一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路，其特征在于：所述晶振多模分频电路由3级2/3分频单元串联组成，每一级所述2/3分频单元都能根据自己的控制端来编程分频数，使得所述晶振多模分频电路的8到27可编程分频模式。

6.根据权利要求5所述的一种北斗三号RDSS系统发射链路滤波器带宽自动切换电路，其特征在于：所述2/3分频单元采用四个锁存器和三个与门组成的可编程单元，通过P端输入的电平选择2或者3分频，级联后实现连续可编程分频操作。