频率综合器

本发明涉及微波，尤其涉及一种频率综合器。

背景技术：

1、频率综合器是微波测量、通信系统、雷达系统及其它微波应用系统中不可或缺的关键部件，频率综合器用于产生宽带本振信号，其性能指标直接影响到整个微波系统的性能。随着频率综合器技术逐渐向毫米波及毫米波以上更高的频段发展，低杂散、小型化、超宽带成为频率综合器的主要发展趋势。

2、常用的频率综合器主要由三部分组成：基带部分、倍频部分和滤波放大部分。基带部分通常由鉴相器芯片与宽带压控振荡器芯片构成，鉴相器将压控振荡器输出信号与参考晶振信号进行比较，产生调谐电压用于控制宽带压控振荡器工作在所需频点，使其输出具有一定步进间隔、频率范围的基带信号。倍频部分将基带信号进行倍频，使信号搬移至更高的工作频段，由于倍频部分为非线性电路，将基带信号倍频的同时也会携带基带信号，并产生大量谐波等杂散信号。滤波放大部分用于滤除或抑制基带和谐波等杂散信号。由于是宽带信号，需要对信号成分进行分析判断，从而划分滤波频段和确定相应滤波器指标需求。滤波器频段划分要综合考虑滤波器实现方式、信号布局和体积尺寸限制等各方面因素。频段划分越多，滤波器种类越多，所需占用面积尺寸越大，因此，滤波放大部分需要在有限空间内对各自基带信号和谐波信号进行有效抑制。

3、由于频率综合器的体积尺寸有限，工作频率高，对集成密度、加工精度和电磁空间隔离等问题均提出很高要求，因此，频率综合器采用了直接频率合成、锁相频率合成、直接数字频率合成等技术综合设计，简化电路，降低系统复杂度。随着输出信号频率的提升，常规接收机的变频次数也提高，频率综合器包含的本振数量也随之增加，为了实现宽频带接收能力和频率细步进扫描功能，采用宽带大步进频率综合器和窄带细步进频率综合器相结合的设计方案，典型的三本振方案为：一本振宽带频率综合器采用大步进频率，降低设计难度，三本振窄带频率综合器实现细步进功能，设计一本振的步进频率为三本振的信号带宽，通过一、三本振的配合扫描实现接收机全频段宽带细步进跳帧功能。随着本振频率的增加，保持大带宽内相位噪声性能和跳帧时间等指标，具有一定难度。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种频率综合器，用于解决现有的频率综合器存在体积庞大，不能满足生成超宽带、低杂散的本振信号的问题。

2、本发明实施例提供一种频率综合器，包括：

3、微波源，用于输出具有第一预设频率和第一预设功率的基准信号；

4、微波光子倍频模块，连接所述微波源，所述微波光子倍频模块包括谐波产生模块和本振调理模块；

5、其中，所述谐波产生模块包括激光器、调制器、光滤波器和探测器，用于对所述基准信号进行处理，以得到包括多个频率的拍频信号；所述本振调理模块用于对所述拍频信号进行处理，以输出目标本振信号。

6、根据本发明的实施例，所述激光器用于向所述调制器提供具有第二预设频率和第二预设功率的激光信号；

7、所述调制器用于对所述激光信号和所述基准信号进行调制处理，以得到光载双边带谐波信号；

8、所述光滤波器连接所述调制器，用于对所述光载双边带谐波信号进行滤波处理，以得到光载单边带谐波信号；

9、所述探测器连接所述光滤波器，用于对所述光载单边带谐波信号进行拍频处理，以得到包括多个频率的所述拍频信号。

10、根据本发明的实施例，所述拍频信号的频率是所述第一预设频率的整数倍。

11、根据本发明的实施例，所述本振调理模块包括第一滤波器组、低噪声放大器和第二滤波器组；

12、所述第一滤波器组连接所述探测器，用于对所述拍频信号进行选频处理，以得到选频信号；

13、所述低噪声放大器连接所述第一滤波器组，用于对所述选频信号进行放大处理，以得到放大信号；

14、所述第二滤波器组连接所述低噪声放大器，用于对所述放大信号进行滤波处理，以得到所述目标本振信号。

15、根据本发明的实施例，所述第一滤波器组的滤波系数和所述第二滤波器组的滤波系数相同。

16、根据本发明的实施例，所述微波光子倍频模块的数量为多个，多个所述微波光子倍频模块通过级联方式连接；

17、第一级所述微波光子倍频模块的所述谐波产生模块连接所述微波源，第一级所述微波光子倍频模块的所述本振调理模块用于输出第一级本振信号；

18、下一级所述微波光子倍频模块的所述调制器连接上一级所述微波光子倍频模块的所述本振调理模块；

19、第n级所述微波光子倍频模块的所述本振调理模块用于输出第n级本振信号，其中，所述第n级为最后一级，所述第n级本振信号为所述目标本振信号。

20、根据本发明的实施例，下一级所述微波光子倍频模块的所述本振调理模块覆盖的频率范围大于上一级所述微波光子倍频模块的所述本振调理模块覆盖的频率范围。

21、根据本发明实施例提供的频率综合器，至少能够实现以下技术效果：微波源提供精细调整的低频段的基准信号，基准信号和激光信号加载在调制器上，调制器对激光信号调制后，产生包括多个谐波分量的光载双边带谐波信号，经过光滤波器的滤波处理和探测器的拍频处理得到包括多个频率的拍频信号，进一步通过本振调理模块的选频处理，得到超宽带的目标本振信号，采用光域直接频率合成技术，有效降低了目标本振信号的杂散，采用微波光波集成技术，实现了频率综合器的小型化。

技术特征：

1.一种频率综合器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的频率综合器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的频率综合器，其特征在于，所述拍频信号的频率是所述第一预设频率的整数倍。

4.根据权利要求1所述的频率综合器，其特征在于，所述本振调理模块包括第一滤波器组、低噪声放大器和第二滤波器组；

5.根据权利要求4所述的频率综合器，其特征在于，所述第一滤波器组的滤波系数和所述第二滤波器组的滤波系数相同。

6.根据权利要求1至5任一项所述的频率综合器，其特征在于，所述微波光子倍频模块的数量为多个，多个所述微波光子倍频模块通过级联方式连接；

7.根据权利要求6所述的频率综合器，其特征在于，下一级所述微波光子倍频模块的所述本振调理模块覆盖的频率范围大于上一级所述微波光子倍频模块的所述本振调理模块覆盖的频率范围。

技术总结本发明提供一种频率综合器，包括微波源和微波光子倍频模块，微波源用于输出具有第一预设频率和第一预设功率的基准信号；微波光子倍频模块连接微波源，微波光子倍频模块包括谐波产生模块和本振调理模块；谐波产生模块包括激光器、调制器、光滤波器和探测器，用于对基准信号进行处理，以得到包括多个频率的拍频信号；本振调理模块用于对拍频信号进行处理，以输出目标本振信号。本发明的频率综合器，基准信号加载在调制器上，通过调制器的调制处理、光滤波器的滤波处理和探测器的拍频处理得到包括多个频率的拍频信号，进一步通过本振调理模块的选频处理，得到超宽带的目标本振信号，有效降低了目标本振信号的杂散，实现了频率综合器的小型化。技术研发人员：张卫杰,王涵宇,刘建国,赵泽平,胡子健受保护的技术使用者：中国科学院半导体研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/29