SU1022312A1

SU1022312A1 - Frequency synthesizer

Info

Publication number: SU1022312A1
Application number: SU813251589A
Authority: SU
Inventors: Юрий Федорович Шпилев
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4149
Priority date: 1981-02-23
Filing date: 1981-02-23
Publication date: 1983-06-07

Abstract

СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий соединенные в кольцо управл емый генератор, первый смеситель, второй смеситель, фазовый детектор, аналоговый сумматор и фильтр нижних .частот, последовательно соединенные преобразователь частоты эталонного сигнала и генератор гармоник, выход которого подключен к другому входу второго смесител , цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с другим входом аналогового сумматора, формирователь сетки частот и третий смеситель, к первому входу которого подключен выход управл емого генератора, при этом к другому входу фазового детектора подключен выход преобразовател частоты эталонного сигнала, отличающийс тем, что, с целью уменьшени фазовых шумов и повышени спектральной чистоты выходного сигнала , в синтезатор введены последовательно соеда ненные автономный кварцевый генератор и чет1вертый смеситель, другой вход и выход которого соединены соответственно с выходом формировател сетки частот и вторым входом третьего смесител , a второй выход автономного кварцевого генератора подключен к другому входу первого смесител .A FREQUENCY SYNTHESIZER containing a controllable generator connected to a ring, a first mixer, a second mixer, a phase detector, an analog adder and a lower frequency filter, a reference signal frequency converter connected in series and a harmonic generator whose output is connected to another input of the second mixer, a D / A converter, the output of which is connected to another input of the analog adder, the frequency grid former and the third mixer, to the first input of which the output of the controlled generation is connected a torus, while the output of the frequency converter of the reference signal is connected to another input of the phase detector, characterized in that, in order to reduce phase noise and increase the spectral purity of the output signal, a sequentially connected independent crystal oscillator and fourth mixer, another input and output are inserted into the synthesizer which are connected respectively with the output of the frequency grid generator and the second input of the third mixer, and the second output of the independent crystal oscillator is connected to another input of the first about the mixer.

Description

tSD INOtSD INO

СОWITH

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в системах радиосв зи, а также в радиоизмерительной технике.The invention relates to radio engineering and can be used in radio communication systems, as well as in radio measuring technology.

Известен широкодиапазонный синтезатор частот, содержащий группу из перестраиваемых генераторов,.дел щих диапазон рабочих частот на не,сколько равных поддиапазонов и коммутирующее устройство, генераторы гармонии и схему фазовой автоподстройки частоты 1 .A wide-range frequency synthesizer is known, which contains a group of tunable oscillators that divide the operating frequency range into non-equal-number subbands and a switching device, harmony generators, and a phase-locked loop 1.

Недостатком такого синтезатора вл етс то, что формирование требуемой , частоты с малым шагом дискретности отличаетс аппаратурной сложностью и высоким уровнем фазовых шумов.The disadvantage of such a synthesizer is that the formation of the required frequency with a small discrete step is characterized by hardware complexity and a high level of phase noise.

Наиболее близкий к предлагаемому синтезатор частот содержит соединенные в кольцо управл емый генератор, первый смеситель, второй смеситель, фазовый детектор, аналоговый сумматор и фильтр нижних частот, последовательно соединенные преобразователь частоты эталонного сигнала и генератор гармоник, выход которого подключен к другому.входу второго смесител , цифроаналоговый преобразователь , выход которого соединен с другим входом аналогового сумматора формирователь сетки частот и третий смеситель, к первому входу которого подключен выход управл емого генератора , при этом к другому входу фазового детектора подключен выход преобразовател частоты эталонного сигнала 2 .The closest to the proposed frequency synthesizer contains a ring-controlled controlled oscillator, a first mixer, a second mixer, a phase detector, an analog adder and a low-pass filter, serially connected to the frequency converter of the reference signal and a harmonic generator, the output of which is connected to another input of the second mixer, digital-to-analog converter, the output of which is connected to another input of an analog adder, a frequency grid former and a third mixer, to the first input of which is connected to output of the controlled oscillator, while the output of the frequency converter of the reference signal 2 is connected to another input of the phase detector.

Однако известный синтезатор частот имеет на выходе управл емого генератора высокий уровень фазовых шумов и недостаточную спектральную чистоту выходного сигнала.However, the known frequency synthesizer has at the output of a controlled oscillator a high level of phase noise and an insufficient spectral purity of the output signal.

Цель изобретени - уменьшение фазовых шумов и повышение спектрально чистоты выходного сигнала.The purpose of the invention is to reduce phase noise and increase the spectral purity of the output signal.

Дл этого в синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо управл емый генератор, первый смеситель , второй смеситель, фазовый детектор , аналоговый сумматор и фильт нижних частот, последовательно соединенные преобразователь частоты эталонного сигнала -и генератор гармоник , выход которого подключен к другому входу второго смесител , цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с другим входом аналогового сумматора, формирователь сетки частот и третий смеситель , к первому-входу которого подключен выход управл емого генератора , при этом к другому входу фазового детектора подключен выход преобрзовател частоты эталонного сигнала введены последовательно соединенные автономный кварцевый генератор и чевертый смеситель, другой вход и выход которого соединены соответственно с выходом формировател сетки частот и вторым входом третьего смесител ,а второй выход автономного кварцевого генератора подключен к другому входу первого смесител .To do this, a frequency synthesizer containing a looped controlled oscillator, a first mixer, a second mixer, a phase detector, an analog adder and a low pass filter connected in series to the frequency converter of the reference signal — and a harmonic generator, the output of which is connected to another input of the second mixer, digital-to-analog converter, the output of which is connected to another input of an analog adder, a frequency grid former and a third mixer, to the first input of which a control output is connected About the generator, while the output of the frequency converter of the reference signal is connected to another input of the phase detector, a series-connected autonomous quartz oscillator and a mixed mixer are inputted, the other input and output of which are connected respectively to the output of the frequency grid former and the second input of the third mixer connected to another input of the first mixer.

На чертеже представлена структурна электрическа схема предлагаемого устройства.The drawing shows a structural electrical circuit of the proposed device.

Синтезатор содержит преобразователь 1 частоты эталонного сигнала, генератор 2 гармоник, автономный кварцевый генератор 3, управл емой генератор 4, первый смеситель 5, второй смеситель б, фазовый детектор 7, аналоговый сумматор 8, фильтр 9 нижних частот, цифроаналоговый преобразователь 10, формирователь 11 сетки частот, третий смеситель 12, четвертый смеситель 13.The synthesizer contains a reference signal frequency converter 1, a harmonic generator 2, an independent crystal oscillator 3, a controlled oscillator 4, a first mixer 5, a second mixer b, a phase detector 7, an analog adder 8, a low-pass filter 9, a digital-to-analog converter 10, a grid former 11 frequency, the third mixer 12, the fourth mixer 13.

Синтезатор частот работает следующим образом.The frequency synthesizer works as follows.

Сигнал ф формировател 11 с диапазоном перестройкил суммируетс на четвертом смесителе 13 с частотой j, автономного кварцевого генератора 3. Сигнал суммарной частоты ф + fji поступает на выходной третий смеситель 12, на другой вход которого поступает сигнал с частотой fyr с управл емого генератора 4 в результате на выходе синтезатора образуетс .разностный сигналThe signal φ of the imager 11 with the tuning range is summed on the fourth mixer 13 with the frequency j, an autonomous quartz oscillator 3. The signal of the total frequency φ + fji goes to the third output mixer 12, to another input of which the signal with the frequency fyr comes from the controlled generator 4 as a result a differential signal is generated at the output of the synthesizer.

Бых х У. Bykh x U.

Сигнал управл емого генератора 4 с частотой iyf в состо нии синхронизма кольца фазовой автоподстройки/ в состав которой вход т первый смеситель 5, второй смеситель 6, фазовый детектор 7,аналоговый сумматор 8 и фильтр 9 нижних частот, удовлетвор ет следующему соотношению ,The signal of the controlled oscillator 4 with the frequency iyf in the phase matching state of the phase locked loop (composed of the first mixer 5, the second mixer 6, the phase detector 7, the analog adder 8 and the low-pass filter 9) satisfies the following relation

к - fyr - Кй uf,to - fyr - Ky uf,

где U - выходна частота преобразовател 1, численно равна диапазону перестройки формиров ат ел 11;where U is the output frequency of the transducer 1, is numerically equal to the range of adjustment of the formulas ate 11;

К - номер гармоники на выходе генератора гармоник 2, котора участвует в преобразовании во втором смесителе 6.K is the harmonic number at the output of the harmonic generator 2, which is involved in the conversion in the second mixer 6.

Сравнение на фазовом детекторе 7 осуществл етс на частоте л.Comparison on phase detector 7 is performed at frequency l.

Следовательно, выходна частота синтезатора может быть выражена какTherefore, the output frequency of the synthesizer can be expressed as

фf

(К + DAf,(K + DAf,

&ЫХ& OX

откуда видно, что выходна частота не зависит от частоты автономного кварцевого генератора и диапазон выходных частот расширен в К раз по сравнению с диапазоном перестройки формировател 11.whence it is seen that the output frequency does not depend on the frequency of the autonomous quartz oscillator and the output frequency range is expanded by a factor K compared to the tuning range of the driver 11

Выходна частота синтезатора хот и не зависит от частоты автономногоThe output frequency of the synthesizer, although independent of the frequency of the autonomous

Claims

(5.4) (57) A FREQUENCY SYNTHESIZER containing a controlled oscillator connected in a ring, a first mixer, a second mixer, a phase detector, an analog adder and a low-pass filter, a frequency converter of the reference signal and a harmonic generator connected in series to the other input of the second mixer , a digital-to-analog converter, the output of which is connected to another input of the analog adder, a frequency shaper and a third mixer, to the first input of which the output of the controlled * generator is connected a torus, while the output of the frequency converter of the reference signal is connected to the other input of the phase detector, which is due to the fact that, in order to reduce phase noise and increase the spectral purity of the output signal, autonomous quartz is connected in series to the synthesizer a generator and a fourth mixer, the other input and output of which are connected respectively to the output of the frequency shaper and the second input of the third mixer, and the second output of the autonomous crystal oscillator is connected to another input of the first a mixer.