锁相环电路及锁相环方法与流程

本公开涉及电路，具体涉及一种锁相环电路及锁相环方法。

背景技术：

1、超低相位噪声的锁相环被应用在雷达、卫星等需要超低相位噪声的信号的设备上。

2、在相关技术中，通过预置电压将锁相环中的压控振荡器(voltage-controlledoscillator，简称vco)调谐电压使vco调谐到所需的频率附近，再通过锁相环反馈回路形成完整的环路后锁定所需的频率。由于预置电压只能将锁相环中的vco调谐到所需的频率对应的调谐电压附近，容易导致频率错锁。如何避免频率错锁成为一个需要解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供了一种锁相环电路、锁相环方法、存储介质及计算机程序产品。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种锁相环电路，该锁相环电路包括：

3、控制器、晶振、第一功分器、第二功分器、射频开关、第二环路滤波器、倍频电路、超低相位噪声锁相环，超低相位噪声锁相环包括：鉴频鉴相器、第一环路滤波器、模拟开关、集成压控振荡器锁相环芯片、耦合器、下变频器、第一低通滤波器、分频器、第二低通滤波器，其中，晶振、倍频电路均与第一功分器连接，第一功分器、射频开关均与第二功分器连接，第二功分器、第一环路滤波器、第二低通滤波器均与鉴频鉴相器连接，第一环路滤波器与模拟开关连接，控制器、模拟开关、射频开关、第二环路滤波器、耦合器均与集成压控振荡器锁相环芯片连接，耦合器、倍频电路、第一低通滤波器均与下变频器连接，第一低通滤波器与分频器连接，分频器与第二低通滤波器连接；

4、其中，控制器被配置为：在集成压控振荡器锁相环芯片完成自锁之前，控制器控制射频开关以使得第二功分器与集成压控振荡器锁相环芯片的参考输入端连接，以及控制模拟开关以使得第二环路滤波器与集成压控振荡器锁相环芯片的压控振荡器电压调谐输入端连接，其中，所述完成自锁指示集成压控振荡器锁相环芯片输出的信号为所需的频率的信号；

5、控制器被配置为：在集成压控振荡器锁相环芯片完成自锁时，控制集成压控振荡器锁相环芯片的电荷泵停止输出电流，并且控制射频开关以断开第二功分器与集成压控振荡器锁相环芯片的参考输入端的连接，以及控制模拟开关以使得第一环路滤波器与集成压控振荡器锁相环芯片的压控振荡器电压调谐输入端连接。

6、在一种可选的实施方式中，控制器用于：在集成压控振荡器锁相环芯片完成自锁之前，读取集成压控振荡器锁相环芯片的锁定状态，以及根据读取到的集成压控振荡器锁相环芯片的锁定状态，判断集成压控振荡器锁相环芯片是否完成自锁。

7、在一种可选的实施方式中，所述倍频电路包括：第一倍频器、第一滤波放大电路、第二倍频器、第二滤波放大电路、第三倍频器、开关滤波器组、放大器，第一倍频器与第一滤波放大电路连接，第一滤波放大电路与第二倍频器连接，第二倍频器与第二滤波放大电路连接，第二滤波放大电路与第三倍频器连接，第三倍频器与开关滤波器组连接，开关滤波器组与放大器连接，第一倍频器的输入为第一功分器的输出，放大器的输出为下变频器的输入的一部分。

8、在一种可选的实施方式中，控制器与开关滤波器组连接，控制器用于：控制开关滤波器组选择下变频器所需的本振频率。

9、在一种可选的实施方式中，控制器与分频器连接，控制器用于：选择分频器所需的分频系数。

10、在一种可选的实施方式中，控制器为现场可编程门阵列。

11、第二方面，本公开实施例提供了一种锁相环方法，应用于锁相环电路，所述锁相环电路包括：控制器、晶振、第一功分器、第二功分器、射频开关、第二环路滤波器、倍频电路、超低相位噪声锁相环，超低相位噪声锁相环包括：鉴频鉴相器、第一环路滤波器、模拟开关、集成压控振荡器锁相环芯片、耦合器、下变频器、第一低通滤波器、分频器、第二低通滤波器，其中，晶振、倍频电路均与第一功分器连接，第一功分器、射频开关均与第二功分器连接，第二功分器、第一环路滤波器、第二低通滤波器均与鉴频鉴相器连接，第一环路滤波器与模拟开关连接，控制器、模拟开关、射频开关、第二环路滤波器、耦合器均与集成压控振荡器锁相环芯片连接，耦合器、倍频电路、第一低通滤波器均与下变频器连接，第一低通滤波器与分频器连接，分频器与第二低通滤波器连接；其中，锁相环方法包括：

12、在集成压控振荡器锁相环芯片完成自锁之前，利用控制器，控制射频开关以使得第二功分器与集成压控振荡器锁相环芯片的参考输入端连接，以及控制模拟开关以使得第二环路滤波器与集成压控振荡器锁相环芯片的压控振荡器电压调谐输入端连接，其中，所述完成自锁指示集成压控振荡器锁相环芯片输出的信号为所需的频率的信号；

13、在集成压控振荡器锁相环芯片完成自锁时，利用控制器，控制集成压控振荡器锁相环芯片的电荷泵停止输出电流，并且控制射频开关以断开第二功分器与集成压控振荡器锁相环芯片的参考输入端的连接，以及控制模拟开关以使得第一环路滤波器与集成压控振荡器锁相环芯片的压控振荡器电压调谐输入端连接。

14、在一种可选的实施方式中，该方法还包括：

15、在集成压控振荡器锁相环芯片完成自锁之前，利用控制器读取集成压控振荡器锁相环芯片的锁定状态，以及根据读取到的集成压控振荡器锁相环芯片的锁定状态，判断集成压控振荡器锁相环芯片是否完成自锁。

16、在一种可选的实施方式中，所述倍频电路包括：第一倍频器、第一滤波放大电路、第二倍频器、第二滤波放大电路、第三倍频器、开关滤波器组、放大器，第一倍频器与第一滤波放大电路连接，第一滤波放大电路与第二倍频器连接，第二倍频器与第二滤波放大电路连接，第二滤波放大电路与第三倍频器连接，第三倍频器与开关滤波器组连接，开关滤波器组与放大器连接，第一倍频器的输入为第一功分器的输出，放大器的输出为下变频器的输入的一部分。

17、在一种可选的实施方式中，控制器与开关滤波器组连接，该方法还包括：利用控制器控制开关滤波器组选择下变频器所需的本振频率。

18、在一种可选的实施方式中，控制器与分频器连接，利用控制器选择分频器所需的分频系数。

19、在一种可选的实施方式中，控制器为现场可编程门阵列。

20、第三方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。

21、第四方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。

22、本公开实施例提供的锁相环电路，采用集成vco锁相环芯片完成自锁，在集成vco锁相环芯片完成自锁时vco调谐电压和所需的频率是准确对应的，在集成vco锁相环芯片完成自锁时，集成vco锁相环芯片在超低相位噪声锁相环里只作为vco使用。从而，可以产生所需的频率的超低相位噪声的信号。无需预置电压，从而，可以避免由于预置电压只能将锁相环中的vco调谐到所需的频率对应的调谐电压附近而导致的频率错锁。