一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路、装置及方法与流程

1.本发明涉及频率合成技术领域，更为具体的，涉及一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路、装置及方法。


背景技术：

2.频率合成技术可为系统提供本振、时钟，广泛应用于通信、雷达、干扰等现代电子信息系统。伴随半导体等技术进步，各型系统发展呈现多功能化、一体化、小型化趋势，对于频率合成电路，在低相噪、低杂散的高纯频谱传统性能要求基础上，提出小型化兼顾宽带细步进、快速切换等多功能需求，对频率合成技术提出新的挑战。
3.频率合成技术包含直接数字式频率合成技术、间接式频率合成技术和直接频率合成技术。直接数字式频率合成采用寄存器配合da，可实现细步进输出，但受限于数字器件最高时钟频率，输出频率低、带宽窄，且器件尺寸大，电路难以小型化。间接式频率合成技术采用鉴相器、环路滤波器、压控振荡器构成锁相环，通过上位机发码，调整鉴相器配置，实现环路动态锁定，输出需求频率，具备输出频率宽、方案简单、易于实现等优点，但受限于鉴相器噪底，相位噪声难以提升。直接频率合成通过对参考输入混频、倍频、分频实现信号频率的加、减、乘、除运算，无附加数字器件噪声，相较其他合成方案，具备低相噪优势。但传统直合电路产生需求频点的过程会产生大量杂散信号，需采用滤波器滤除，频点数越多，覆盖带宽越宽，滤波器数量越多，实现电路越复杂。因此，难以在小体积兼顾宽带、细步进、低杂散指标需求。
4.典型报道如下：2016年，罗明等人发表论文《一种小型毫米波宽带频率源设计实现》。文中方案采用鉴相器配合宽带vco实现11ghz~20ghz的锁相环电路，通过二倍频扩展频谱至22ghz~40ghz，通过开关滤波滤除基带和高阶谐波杂散。该方案易于实现、覆盖频带宽。但受限于鉴相器噪底，相位噪声难以改善，且受鉴相器分频杂散影响，杂散抑制难以提升。此外，输出信号由基带二倍频产生，输出相噪、杂散较锁相基带按20lgn(n=2)进一步恶化6db。
5.2022年，赵翔等人获专利授权zl 2022 1 0046614.8《一种宽带细步进频率合成电路》，该申请方案采用梳线产生低相噪本振，采用dds配合锁相环产生宽带细步进中频信号，通过混频搬移，拼接实现宽频输出。该方案兼顾低相噪、宽带细步进性能需求，但混频产生大量的交调杂散，需要采用多组细分带通滤波器逐一滤除。滤波器分段数与最终合成电路杂散性能正相关，滤波器分段越多，交调杂散抑制越高，但合成体积也越大。同时该方案采用锁相环实现细步进，方案无法满足部分系统对频率源提出的快速切换应用需求，功能受限。
6.2022年，张文锋等人获专利授权zl 2022 1 0046668.4《一种宽带快速切换频率合成电路》，该方案采用梳线产生低相噪本振、中频信号，采用混频搬移实现频谱扩展。混频后通过细分输出频段滤波，实现杂散滤除。该方案混频后通过滤波分段滤除混频本振及高阶杂散信号，杂散抑制要求越高，混频滤波分段越细，空间占用越大。且本振大信号易从电源
端对中频、混频输出形成串扰，该杂散抑制难以处理，仅能通过不断细分滤波分段、增加滤波器级联阶数进行优化。难以兼顾高杂散抑制与小型化。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路、装置及方法，实现了小型、高纯频谱、宽带可重构频率合成。
8.本发明的目的是通过以下方案实现的：一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，包括射频电路、供电电路与控制电路，控制电路分别与射频电路、供电电路连接；所述射频电路采用直合搭建低相噪框架，利用多点本振分时与具备设定带宽的中频信号混频；利用混频器高阶信号功率随中频输入功率按阶数成倍变化特性弱化高阶交调杂散影响，中频信号末端采用可变分频器进行输出，利用分频器在宽功率窗口输入条件下输出功率稳定的特性来减少中频信号带内功率波动，固化后级混频器工作点，同时利用分频器进一步优化中频带内杂散；混频前后采用可调数控衰减器，配合联动调整混频器工作点，用于在确定链路增益下，选择最优杂散工作点；所述供电电路通过多路独立供电配合单点滤波接地，用于在简化混频滤波方案的情况下，保障各信号链间隔离，实现高杂散抑制。在本方案中，梳线发生器直合产生高频多点本振信号，较锁相技术，无数字器件附加噪声，搭建低相噪共用框架。
9.进一步地，所述射频电路包含参考单元、本振单元、中频单元以及扩频单元，所述中频单元包括中频单元1和/或中频单元2；当所述中频单元包括中频单元1和中频单元2时，所述中频单元1、中频单元2各自产生的中频信号、中频信号在扩频单元中二选一后，与本振单元产生的本振信号混频产生频率合成输出；当所述中频单元包括中频单元1或中频单元2时，中频单元1、中频单元2输出信号一致，端口定义一致，能够实现互换，能够按功能需求选用配置。
10.进一步地，所述供电电路包括多个线性稳压电路，采用相同电源输入，输入电源回线与机架公共地连接；连接线性稳压电路1、线性稳压电路2、线性稳压电路3和线性稳压电路4；其中，线性稳压电路1产生输出电压及其回线；线性稳压电路2产生输出电压及其回线；线性稳压电路3产生输出电压及其回线；线性稳压电路4产生输出电压及其回线；、、和分别独立关断，并依次分别对参考单元与本振单元、扩频单元、中频单元1以及中频单元2供电，、、、分别通过l1、l2、l3、l4与机架公共地连接；l1一端连接，一端连接机架公共地，距离机架公共地最近；l2一端连接，一端连接机架公共地，接地点比l1远；l3一端连接，一端连接机架公共地，接地点比l2远；l4一端连接，一端连接机架公共地，接地点最远；电感l1用于抑制参考与本振单元链路内各信号频率；电感l2用于抑制扩频单元链
路内各信号频率；电感l3用于抑制中频单元1链路内各信号频率；电感l4用于抑制中频单元2链路内各信号频率；、随外供电源同步工作，、随应用需求二选一导通，分时工作。
11.进一步地，所述参考单元包含参考产生电路和参考功分器，参考产生电路产生参考信号，经参考功分器功分多路后分别输出至中频单元1、中频单元2与本振单元。
12.进一步地，所述中频单元1包括锁相电路1、锁相电路2及可变p分频器，锁相电路1输入参考信号，产生细步进的中间信号作为锁相电路2的参考输入，锁相电路2采用整数模式产生信号，输入到可变p分频器，经可变分频器p处理后得到中频信号，可变p分频器包括分频比从1分频开始的可变分频器。可选的，锁相环2可以直接产生中频信号， p分频器为1分频。可选的，锁相环2可以产生中频信号频率的p倍，即。
13.进一步地，所述中频单元2包含低相噪基准点源1、梳线发生器1、开关1、个带通滤波器、开关2、m分频器，所述多个带通滤波器包括带通滤波器~；基准点源1输入参考信号，产生的基准点频信号经梳线发生器1产生宽带梳谱信号，该梳谱信号经开关1，选通至~中的一路滤波器，经滤除两侧相邻及远端梳线谱后，由开关2选通级联至m分频器；m分频器对开关滤波选通的信号进行m分频，产生中频信号。
14.进一步地，所述中频单元2输出频率范围为~，相邻带通滤波器~频差相同，即、、~为等差数列；所述中频单元1与中频单元2输出频率范围一致，覆盖相同带宽，设为，对于中频单元1，锁相电路2输出频率范围需覆盖；对于中频单元2，=，=。
15.进一步地，所述中频单元1、中频单元2的实现工艺路径一致，包括但不限于混合集成、qfn封装、bga封装等形式；中频单元1与中频单元2外形一致，电源、控制、射频接口一致，安装方式及孔位一致，能够实现原位互换。
16.进一步地，所述本振单元包括低相噪基准点源2、梳线发生器2、开关3、多个带通滤波器~、开关4和n倍频器，所述多个带通滤波器包括带通滤波器~；基准点频源输入参考信号，输出的基准信号。梳线发生器2产生步进的宽谱梳线谱信号经开关3，选通至~中的一路滤波器，经滤除两侧相邻及远端梳线谱后，由开关4选通信号，开关4级联至n倍频器；n倍频器对开关滤波选通的信号进行倍频，产生本振信号、
…
、，即、、
…
、为等差数列。
17.进一步地，所述扩频单元包括开关5、数控衰减器1、混频器、开关6、带通滤波器~、开关7、数控衰减器2和可变l分频器；中频信号与中频信号输入开关5，开关5配合线性稳压电路3、线性稳压电路4二选一选通中频信号至数控衰减器1；数控衰减器1调
整中频信号功率输入混频器，添加衰减；本振驱动混频器，与经功率调整的中频信号混频产生射频输出信号；该射频输出信号输入开关6，多路选一路导通至带通滤波器~，开关7选通滤波信号；开关7输出连接数控衰减器2，数控衰减器2对混频输出功率添加衰减，数控衰减器2级联可变l分频器，可变l分频器输出即频率合成电路输出。可变l分频器分频比为1、2、、
…
。混频输出信号覆盖跨单个倍频程，配合可变l分频器，向下扩展频谱，覆盖(l+1)倍频程输出。进一步地，所述控制电路包括上位机及其外围电路，上位机输入功能及频率控制码，同步译码为多组控制信号，分别对锁相电路1、锁相电路2、线性稳压电路1~线性稳压电路4、p分频器、n倍频器、m分频器、l分频器、开关1~开关7、数控衰减器1、数控衰减器2进行控制；对于单一输出信号频率，上述频率控制码联动。
18.一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成装置，包括如上任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路。
19.一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，该方法基于如上任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且包括如下步骤：在所述扩频单元中，控制开关5与线性稳压电路3、线性稳压电路4联动，开关5选通中频信号if1时，线性稳压电路3工作，中频单元1工作，线性稳压电路4关断，中频单元2断电；当控制开关5选通中频信号if2时，线性稳压电路4工作，中频单元2工作，线性稳压电路3关断，中频单元1断电；控制线性稳压电路3、线性稳压电路4配合开关5实现射频、电源的双关断和双隔离，提高中频信号、中频信号间的隔离度。
20.一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，该方法基于如上所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且在所述扩频单元中，包括如下运行步骤：输入的中频信号分时复用，并与多点本振混频，产生的射频输出信号，其中利用、、
…
、共j个点本振实现2*j段混频输出；混频后所选用开关滤波分段~仅用于对混频产生的本振泄露进行滤除，混频产生的高阶交调杂散采用调节混频器工作点方式进行抑制优化。
21.一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，该方法基于如上任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且在所述扩频单元中，数控衰减器1、混频器、数控衰减器2构成输出信号功率、混频交调抑制动态适应电路，对各频率输出信号进行调整，具体包括如下步骤：控制数控衰减器1与数控衰减器2联动，对于不同工作状态下，数控衰减器1、数控衰减器2的衰减量均是频率的函数，设为与，二者存在初始衰减量；对于单一输出频率，在输出端检测该合成信号混频交调杂散抑制，如满足设计需求，则无需对该频率的数控衰减器1、数控衰减器2进行调整；如不满足设计需求，如实测混频交调杂散抑制较需求杂散抑制差，则调整数控衰减器1，衰减量增加，中频信号功
率降低后，混频输出主信号功率降低，混频高阶交调信号较主信号的中频阶数差≥1，主信号对混频交调杂散的抑制提升≥；同步调整数控衰减器2，衰减量减少，保持输出信号功率恒定。
22.一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，该方法基于如上任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且包括如下步骤：在电路实施过程中，同时装配中频单元1与中频单元2，通过电源、射频双切换实现功能切换；或在电路实施过程中，仅装配中频单元1或中频单元2，通过更换中频功能单元模组实现频率合成电路功能重构，以应对不同系统需求，同时缩减实现空间。
23.本发明的有益效果包括：本发明实施例方案采用梳线发生器直合产生高频多点本振信号，相较锁相技术，无数字器件附加噪声，搭建共用低相噪框架；采用接口一致、功能独立的中频单元配合独立电源，实现功能重构；采用分时混频实现宽带拼接输出；利用混频器高阶输出功率随中频输入功率按阶数变化特性，配合单点接地的射频链路供电回线设计，简化开关滤波设计；利用利用分频器宽输入功率窗口特性减少中频信号输出功率波动，固化混频器工作点；利用双数控衰减器调整混频器工作点，动态优化输出信号杂散抑制。利用本发明方法，在小体积下实现了低相噪、高杂散抑制宽带可重构频率合成。具体而言，具有如下优点：（1）本发明实施例方案实现了混频器输出滤波分段简化，仅对本振泄露进行滤波，分段数j=2*k（本振点频数），简化开关滤波分段设计，缩减实现体积。
24.（2）本发明实施例方案供电电路通过多路独立供电配合单点滤波接地，在简化混频滤波方案的情况下，保障各信号链间隔离，实现高杂散抑制。优点（1）中创新的混频滤波方案需要降低中频、混频输出功率，造成本振链相对中频、混频信号链功率差大，易造成信号从电源、电源地串扰的新问题。为了提高多路信号隔离度，对中频链路、本振链路采用独立电源，本发明分别采用对中频链路、本振链路内对应信号频率具备抑制作用的电感连接至机架公共地。本振链路供电接地回线相对中频链路供电接地回线更靠近机架公共地。通过上述方案设计，固化信号接地回线方向，减少高功率本振链路对低功率中频链路串扰，提高隔离度。
25.（3）本发明实施例方案构思了混频前后双数控衰减，可以实现动态调节混频器工作点及链路增益。优点（1）中创新的混频滤波方案采用降低中频功率方式提高混频高阶交调杂散，但中频信号具备一定带宽，为了实现对单点点频针对性优化，对不同频点需分别调整功率，在混频器前级添加数控衰减器1。中频信号降低会造成混频输出功率等幅降低的新问题，因此，本发明在后级添加数控衰减器2。数控衰减器1和2衰减总量保持一定，实现最终输出信号功率稳定。
26.（4）本发明实施例方案中频末级输出采用可变分频，即可对中频信号功率整形，也可通过对锁相环2输出频率再分频得到中频信号方式降低中频信号带内杂散。分频器特点在于具备宽输入功率窗口的同时，输出功率稳定。利用该特点降低中频信号功率波动。分频可对杂散起到20lgp(db)优化，提高锁相电路2输出频率，再分频至需求中频频率方式，优化中频信号带内杂散抑制。简化开关滤波设计，从而在小体积下实现高杂散抑制。
27.（5）本发明实施例方案中采用梳线产生多点高频低相噪本振信号，规避锁相环，无
数字器件噪底，搭建共用低相噪框架，保证高性能。相同接口的中频单元可原位互换，实现功能可重构。中频单元1、中频单元2输出信号一致，端口定义一致，可实现互换，可按功能需求选用配置。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明实施例提供的一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路的射频电路原理图；图2为本发明实施例提供的一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路的供电电路原理图；图3为本发明实施例提供的一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路的控制电路原理图。
具体实施方式
30.本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
31.鉴于背景中的现状和存在的问题，本发明的发明人进行了持续的思考和研究后发现：频率合成电路输出频率带宽决定系统工作频率范围，相位噪声影响系统动态，杂散抑制影响系统灵敏度。各型系统对频率合成电路的共性基础需求是在小体积下实现宽带、低相噪与低杂散的高纯频谱信号合成。差异性需求在于，因应用场景不同，部分需要频率合成电路实现细步进扫描，此时无快速切换要求；部分需要频率合成电路具备快速切换能力，此时无细步进要求。
32.目前，现有方案难以满足系统应用对频率合成电路提出的共性、个性需求。
33.1. 小型化与宽带高纯频谱性能要求难以兼容：高纯频谱指低相噪、低杂散。间接频率合成受限于鉴相器噪底难以实现低相噪。直接频率合成未使用鉴相器，无数字噪底影响，可用于实现低相位噪声频率合成。但是直接频率合成实现信号的加、减、乘、运算，除产生需求频率外，产生大量杂散信号。杂散抑制要求越高、带宽越宽，开关滤波分段越细、分段越多，占用空间越大，越难小型化。此外，直接频率合成链路产生的杂散信号易从电源供电形成串扰，难以滤除，且体积越小，杂散问题越棘手。小型化与宽带高纯频谱难以兼容。
34.2. 小型化与多功能需求难以兼容：在低相噪、低杂散构成的高纯频谱性能要求基础上，部分应用要求频率合成实现细步进频率扫描；部分应用要求频率合成实现快速切换。常规方案分别采用锁相环实现细步进慢源，直合实现快跳源。两频率合成电路各自独立，分别实现，性能指标提升所需硬件投入成倍增加。
35.为了解决上述发现的技术问题，兼顾应用对频率合成电路提出的小型化、高纯频谱、宽带、多功能需求，本发明构思中提出了一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路、
装置及方法，旨在针对前述小型化与宽带高纯频谱、小型化与多功能难以兼容的问题，提供如下解决方案：在本发明构思中，采用直合搭建低相噪框架，混频整段搬移扩展频谱，缩小实现体积。混频高阶分量通过调整混频器工作点进行抑制。混频器对输入本振lo与中频信号if进行乘法运算，除产生1x1(lo
±
if)的主信号外，还产生大量高阶交调信号s*lo
±
t*if，频率为。对于高阶交调信号，随输入中频if功率降低，其输出功率按对应中频阶数t成倍递减。中频信号功率降低(db)，高阶交调杂散相对主信号功率降低(t-1)(db)。降低中频信号功率提高输出高阶交调杂散抑制至满足应用指标需求，简化后级开关滤波设计。但过低中频信号会造成与大功率本振功率差过大(＞20db)，本振链路大功率信号易通过电源串扰至低功率中频链路，增大电源隔离指标要求。如本振对中频链路的需求隔离度指标为，那么电路实际需要实现的隔离度为。常规混频后滤波电路复杂、空间占用大。本发明构思中，利用混频器输出功率随输入中频功率按中频阶数(t)成倍变化特性，弱化高阶交调杂散影响。相对常规方案，简化后级开关滤波设计，无需滤除高阶交调杂散，减少滤波分段，缩减实现体积。
36.上述设计又会增大多信号链间功率差，高功率信号更易从电源、电源回线向低功率信号链串扰，形成新的技术问题，因此再采用独立电源对各功能射频链路供电，配合回线单点接地方案，实现各功能信号链间超高隔离度。通过上述进一步的技术手段，在小体积兼顾宽带与高纯频谱。
37.本发明提出的混频方案不仅有效扩展频谱，而且将宽带、高纯频谱、多功能频率合成拆解为高纯频谱本振框架搭建与功能中频实现。通过分时复用低噪声、低杂散本振搭建小型、宽带高纯频谱混频输出框架，提高性能、缩减实现体积；通过功能中频切换，实现整个频率合成电路功能重构。中频单元1实现细步进频率切换，满足高精度扫描需求；中频单元2实现频率快跳，满足快速扫频需求。中频信号单元间存在串扰，各中频单元采用射频开关配合独立电源进行切换，实现射频-电源双隔离。本振单元、多功能中频单元、扩频单元采用回线单点接地，固化电源回线方向，避免射频信号从电源串扰，有效提供信号链间隔离。各功能中频单元外形一致，输入、输出接口设计一致，射频、电源、控制定义一致，可实现原位互换。
38.通过上述本发明的技术手段，实现小型化、宽带、高纯频谱、可重构多功能频率合成。
39.更为具体的，本发明实施例旨在提出一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路、装置及方法。其中，小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路包括射频电路（如图1）、供电电路（如图2）与控制电路（如图3）。更进一步的，射频电路包含参考单元、本振单元、中频单元1、中频单元2以及扩频单元。在射频电路中，中频单元1、中频单元2各自产生的中频信号1、中频信号2在扩频单元中二选一，与本振单元产生的本振信号混频产生频率合成输出。根据频率合成电路杂散抑制指标与混频器参数，利用混频器输出功率随输入中频功率按中频阶数(t)成倍变化特性，通过逐步降低输入混频器的中频信号功率，提高混频器输出高阶交调杂散抑制，至无需独立滤除且满足应用要求。
40.上述设计又会增大多信号链间功率差，高功率信号更易从电源及电源地向低功率
信号链串扰，形成新的技术问题，因此再采用独立电源对各功能射频链路供电，配合回线单点接地方案，实现各功能信号链间超高隔离度。通过上述进一步的技术手段，在小体积兼顾宽带与高纯频谱。
41.供电电路采用相同电源输入，输入电源回线与机架公共地连接。输入电源连接线性稳压电路1、线性稳压电路2、线性稳压电路3、线性稳压电路4。其中，线性稳压电路1产生输出电压及其回线；线性稳压电路2产生输出电压及其回线；线性稳压电路3产生输出电压及其回线；线性稳压电路4产生输出电压及其回线。、、、可分别独立关断，并依次分别对参考单元、本振单元、扩频单元、中频单元1、中频单元2供电，、、、分别通过电感l1、l2、l3、l4与机架公共地连接。l1一端连接、，一端连接机架公共地，距离机架公共地最近；l2一端连接，一端连接机架公共地，接地点相较l1较远；l3一端连接，一端连接机架公共地，接地点相较l2较远；l4一端连接，一端连接机架公共地，接地点最远。该设计的目的在于防止供电的大功率本振信号链通过电源及电源地向功率相对较低的供电的混频信号链与、供电的中频信号链串扰。电感l1可有效抑制本振单元链路内各信号频率；电感l2可有效抑制扩频单元链路内各信号频率；电感l3可有效抑制中频单元1链路内各信号频率；电感l4可有效抑制中频单元2链路内各信号频率。、随同步工作，、二选一导通，分时工作。通过电源回线经电感单点接地，限制电源回线流向，有效实现电源、电源回线对各信号链间信号高隔离抑制。
42.更进一步的，参考单元包含参考产生电路、参考功分器。在参考单元中，参考产生电路产生参考信号并无附加噪声地放大，经无源参考功分器功分多路输出至中频单元1、低噪声基准点源1、低噪声基准点源2。
43.中频单元1、中频单元2中低噪声基准点源1、2分别产生基准信号、，分别较相位噪声按20、20恶化，附加噪声恶化≤2db。基准信号、分别输入梳线发生器1、2，各自产生频率步进为、的梳谱信号，经开关滤波、分频、倍频等处理链路产生中频信号2与本振信号。该设计可实现中频信号与本振信号的同源相参，对于后级混频输出可部分抵消链路中的附加噪声，减少噪声恶化。低附加噪声点源1、2包括但不限于采用介质振荡器、梳线发生器、晶体振荡器等手段实现，其目的在于为梳线发生器提供低相噪基准信号输入。梳线发生器产生输入信号的多次、高阶倍频信号，对于等效倍频系数x，输出信号相对输入相位噪声恶化20lg(x)(db)。为梳线发生器提供低相位噪声输入，可保证梳谱输出信号的低相位噪声特性。此外，混频输出信号的相位噪声是输入本振与中频在相同频偏位置噪声功率的叠加，主要由相对频率更高，相位噪声更差的本振信号决定。通过上述技术手段降低本振、中频信号的附加噪声恶化即减少最终频率合成输出信
号噪声恶化。
44.中频单元1包括锁相电路1、锁相电路2和可变p分频器。锁相电路1输入参考信号，采用小数模式产生细步进的中间信号作为锁相电路2的参考输入，锁相电路2采用整数鉴相，锁相输出经可变p分频器产生中频信号f
if1
。
45.可选的，中频单元1与中频单元2可采用分立的鉴相器、压控振荡器、环路滤波器构成，也可采用集成鉴相器与压控振荡器的单一器件实现。
46.可选的，锁相电路2输出信号可以与中频信号f
if1
频率一致，即可变分频器p的分频比为1。此时，可变p分频器不对输入信号进行分频。利用分频器输入宽功率窗口，输出功率稳定特性，降低中频信号f
if1
功率波动，固化后级混频器工作点。可选的，p为＞1的整数，锁相电路2输出信号，即锁相电路2输出频率是中频信号频率p倍。锁相环输出信号的杂散主要来源于小数分频鉴相的分频杂散，以及参考频率及其分频引入的参考杂散。采用锁相环级联的方式，使末级锁相环工作在整数鉴相模式，可以有效降低小数分频杂散，但无法降低参考杂散及其他附加杂散。通过提高中间频率，再进行p分频方式产生中频信号f
if1
，除了可对中频信号f
if1
输出功率整形，还可将锁相环2由自身引入的杂散信号提高20lgp(db)抑制。
47.中频单元2包含开关1、带通滤波器~、开关2、m分频器。基准点频的梳谱信号经开关1，选通至~中的一路滤波器，经滤除两侧相邻及远端梳线谱后，由开关2选通级联至m分频器。m分频器对开关滤波选通的信号进行m分频，产生中频信号。中频单元2输出频率范围为~。相邻带通滤波器~频差相同，即、、~为等差数列，表示选通频率为基准点频的对应整数倍，由设计输出频率步进选定。中频信号由相邻频差相同的一组点频信号构成。
48.中频单元1与中频单元2输出频率范围一致，覆盖相同带宽，设为。对于中频单元1，锁相电路2输出频率范围需覆盖；对于中频单元2，=，=。
49.中频单元1、中频单元2实现工艺路径一致，可采用但不限于以下方式实现：单组件混合集成，smt表贴封装、bga封装等。中频单元1与中频单元2外形一致，电源、控制、射频接口一致，安装方式及孔位一致，可实现原位互换。
50.本发明电路存在多种实用方式，图1显示为在频率合成电路中同时装配中频单元1与中频单元2，通过电源、射频双切换实现功能切换。另一种使用方式为，在电路实施过程中，可仅装配中频单元1或中频单元2，可通过更换中频功能单元模组实现频率合成电路功能重构，以应对不同系统需求，同时缩减实现空间。
51.本振单元包含低噪声基准点频2、梳线发生器2、开关3、带通滤波器~、开关4和n倍频器。基准点源2产生的低附加噪声基准信号，该信号经梳线发生器2产生步
进为的宽带梳谱信号。信号经开关3，选通至~中的一路滤波器，经滤除两侧相邻及远端梳线谱后，由开关4选通信号，开关4级联至n倍频器。n倍频器对开关滤波选通的信号进行倍频，产生本振信号、、
…
、，即、、
…
、为等差数列，表示本振单元由一组频差相同的点频构成。
52.中频单元1、中频单元2、本振单元产生的、、分别输入扩频单元。扩频单元包括开关5、数控衰减器1、混频器、开关6、带通滤波器~、开关7和数控衰减器2、可变l分频器。中频信号与中频信号输入开关5，开关5配合线性稳压电路3、线性稳压电路4二选一选通中频信号至数控衰减器1。数控衰减器1调整中频信号功率输入混频器。本振驱动混频器，与经功率调整的中频信号混频产生射频输出rf。该射频信号输入开关6，k选一导通至带通滤波器~，开关7选通滤波信号。开关7输出连接数控衰减器2，数控衰减器2对混频输出功率进行调整，数控衰减器2级联可变l分频器，可变l分频器输出即本发明频率合成电路输出。
53.扩频单元输入端连接中频单元输出、本振单元输出，扩频单元输出端即频率合成电路输出。包含混频器、开关5、开关6、带通滤波器~带通滤波器。中频信号分时复用，与多点本振混频，产生的射频输出信号。、、
…
、共j个本振频点可通过上、下变频共实现2j段混频输出。本发明混频后的k组滤波针对各本振点上下混频通带一致，开关滤波器组频域分段与混频输出分段一致，k=2j。本振与中频信号混频，下变输出~，对应通带频率。带通滤波器针对滤除本振频率。本振与中频混频，上变输出~，对应通带频率。带通滤波器针对滤除本振频率。
54.本振与中频信号混频，下变输出~，对应通带频率。带通滤波器针对滤除本振频率。本振与选通中频混频，上变输出~，对应通带频率。带通滤波器针对滤除本振频率。
55.带通滤波器组~通带彼此连接，拼接实现覆盖单倍频程的宽带输出。表示~间的某一本振频点。
56.对于下变频拼接频段：≤。
57.对于上变频拼接频段：≤。
58.对于上、下变频频段衔接处，上变最低频率≤下变最高频率：≤。
59.上述公式简化为：；上述两公式表示：1. 相邻本振信号频差≤中频信号最大频差；2. 中频信号最低频率的两倍≤本振信号最大频差。此外，混频拼接实现频谱需覆盖跨倍频程频谱。上变产生的最高频率≥2倍下变产生的最低频率。
60.采用拼接实现的跨倍频程宽带输出配合分频比为1、2、4、
…
、的可变l分频器，可实现频谱向下覆盖，实现（l+1）倍频程频谱宽带输出。
61.l=0，拼接频谱直接输出，覆盖频率~；l=1，二分频输出，覆盖频率~；因，上述两频谱交叠覆盖~，中间无遗漏频点。
62.以此类推，当末级分频器按照分频，输出覆盖频率~。
63.前述混频滤波方案，混频后滤波器分段并未对混频高阶杂散单独抑制，为了实现较高一致，混频器中频信号输入功率设计较小，混频输出功率也相对较小。本振信号链信号相对中频信号链及扩频信号链信号存在较大功率差，易造成信号从电源及电源回线串扰。为了在上述方案基础上实现高杂散抑制，需增强电源、电源回线对各信号链信号隔离。参考单元、中频单元1、中频单元2、本振单元、扩频单元分别采用独立电源配合电感隔直单点接地实现。开关5与线性稳压电路3、线性稳压电路4联动，开关5选通中频信号时，线性稳压电路3工作，中频单元1工作，线性稳压电路4关断，中频单元2断电；开关5选通时，线性稳压电路4工作，中频单元2工作，线性稳压电路3关断，中频单元1断电。线性稳压电路3、线性稳压电路4配合开关5实现射频、电源双关断、双隔离，提高中频信号1、中频信号2间隔离度。
64.前述混频方案利用混频器高阶交调信号功率随中频输入功率按中频阶数成倍变化特性，通过调整输入中频信号功率实现需求高阶杂散抑制。但中频信号存在一定带宽，中
频信号功率在带内存在波动，且混频器对各频点响应存在差异。为了实现混频器对不同中频频点均工作在高阶杂散抑制最优工作点，设计数控衰减器1对不同频点分别配置衰减量，调整混频输出杂散指标。混频器输入的中频信号功率降低会造成末级输出功率降低，为了保持末级输出功率稳定，在混频后添加数控衰减器2。数控衰减器1与数控衰减器2联动，对于不同输出频率，数控衰减器1、数控衰减器2的衰减量均是频率的函数，为与，二者存在初始衰减量。对于单一输出频率，在输出端检测该合成信号混频交调杂散抑制，如满足设计需求，则无需对该频率的数控衰减器1、数控衰减器2控制量进行调整；如不满足设计需求，且实测混频交调抑制较需求杂散抑制差，则调整数控衰减器1，衰减量增加，同步调整数控衰减器2，衰减量减少，保持输出信号功率恒定。数控衰减器1、混频器、数控衰减器2构成输出信号功率、混频交调抑制动态适应电路，对各频率输出信号进行调整。
65.控制电路由上位机及其外围电路构成。上位机输入功能及频率控制码，同步译码为多组控制信号，分别对锁相电路1、锁相电路2、线性稳压电路1~4、n倍频器、m分频器、l分频器、开关1~7、数控衰减器1、数控衰减器2进行控制。对于单一输出信号频率，上述控制码联动。
66.在某一实施例中，采用本发明方法研制了20ghz~40ghz小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，较好地满足了应用需要。
67.需要说明的是，在本发明权利要求书中所限定的保护范围内，以下实施例均可以从上述具体实施方式中，例如公开的技术原理，公开的技术特征或隐含公开的技术特征等，以合乎逻辑的任何方式进行组合和/或扩展、替换。
68.实施例1一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，包括射频电路、供电电路与控制电路，控制电路分别与射频电路、供电电路连接；所述射频电路采用直合搭建低相噪框架，利用多点本振分时与具备设定带宽的中频信号混频；利用混频器高阶信号功率随中频输入功率按阶数成倍变化特性（具体实施中，利用混频器高阶交调信号功率随中频输入功率按中频阶数成倍变化特性）来弱化高阶交调杂散影响，中频信号末端采用可变分频器进行输出，利用分频器在宽功率窗口输入条件下输出功率稳定的特性来减少中频信号带内功率波动，固化后级混频器工作点，同时利用分频器进一步优化中频带内杂散；混频前后采用可调数控衰减器，配合联动调整混频器工作点，用于在确定链路增益下，选择最优杂散工作点；所述供电电路通过多路独立供电配合单点滤波接地，用于在简化混频滤波方案的情况下，保障各信号链间隔离，实现高杂散抑制。
69.实施例2在实施例1的基础上，所述射频电路包含参考单元、本振单元、中频单元以及扩频单元，所述中频单元包括中频单元1和/或中频单元2；当所述中频单元包括中频单元1和中频单元2时，所述中频单元1、中频单元2各自产生的中频信号、中频信号在扩频单元中二选一后，与本振单元产生的本振信号混频产生频率合成输出；当所述中频单元包括中频单元1或中频单元2时，中频单元1、中频单元2输出信号一致，端口定义一致，能够实现
互换，能够按功能需求选用配置。
70.实施例3在实施例1的基础上，所述供电电路包括多个线性稳压电路，采用相同电源输入，输入电源回线与机架公共地连接；连接线性稳压电路1、线性稳压电路2、线性稳压电路3和线性稳压电路4；其中，线性稳压电路1产生输出电压及其回线；线性稳压电路2产生输出电压及其回线；线性稳压电路3产生输出电压及其回线；线性稳压电路4产生输出电压及其回线；、、和分别独立关断，并依次分别对参考单元与本振单元、扩频单元、中频单元1和中频单元2供电，、、、分别通过l1、l2、l3、l4与机架公共地连接；l1一端连接，一端连接机架公共地，距离机架公共地最近；l2一端连接，一端连接机架公共地，接地点比l1远；l3一端连接，一端连接机架公共地，接地点比l2远；l4一端连接，一端连接机架公共地，接地点最远；电感l1用于抑制参考与本振单元链路内各信号频率；电感l2用于抑制扩频单元链路内各信号频率；电感l3用于抑制中频单元1链路内各信号频率；电感l4用于抑制中频单元2链路内各信号频率；、随同步工作，、随应用需求二选一导通，分时工作。
71.实施例4在实施例2的基础上，所述参考单元包含参考产生电路和参考功分器，参考产生电路产生参考信号，经参考功分器功分多路后分别输出至中频单元1、中频单元2与本振单元。
72.实施例5在实施例2的基础上，所述中频单元1包括锁相电路1、锁相电路2及可变p分频器，锁相电路1输入参考信号，产生细步进的中间信号作为锁相电路2的参考输入，锁相电路2采用整数模式产生信号，输入到可变分频器p，经可变分频器p处理后得到中频信号，可变分频器p包括分频比从1分频开始的可变分频器。可选的，锁相环2可以直接产生中频信号。此时，p分频器为1分频。可选的，锁相环2可以产生中频信号频率的p倍，此时。
73.实施例6在实施例2的基础上，所述中频单元2包含低相噪基准点源1、梳线发生器1、开关1、个带通滤波器、开关2、m分频器，所述多个带通滤波器包括带通滤波器~；基准点源1输入参考信号，产生的基准点频信号经梳线发生器1产生宽带梳谱信号，该梳谱信号经开关1，选通至~中的一路滤波器，经滤除两侧相邻及远端梳线谱后，由开关2选通级联至m分频器；m分频器对开关滤波选通的信号进行m分频，产生中频信号。
74.实施例7在实施例2的基础上，所述中频单元2输出频率范围为~，相邻带通滤波器~频差相同，即、、~为等差数列；所述中频单元1与中频单元2输出频率范围一致，覆盖相同带宽，设为，对于中频单元1，锁相电路2输出频率范围需覆盖；对于中频单元2，=，=。
75.实施例8在实施例2的基础上，所述中频单元1、中频单元2的实现工艺路径一致，包括但不限于混合集成、qfn封装、bga封装等形式；中频单元1与中频单元2外形一致，电源、控制、射频接口一致，安装方式及孔位一致，能够实现原位互换。
76.实施例9在实施例2的基础上，所述本振单元包括低相噪基准点源2、梳线发生器2、开关3、多个带通滤波器~、开关4和n倍频器，所述多个带通滤波器包括带通滤波器~；基准点频源输入参考信号，输出的基准信号。梳线发生器2产生步进的宽谱梳线谱信号经开关3，选通至~中的一路滤波器，经滤除两侧相邻及远端梳线谱后，由开关4选通信号，开关4级联至n倍频器；n倍频器对开关滤波选通的信号进行倍频，产生本振信号、
…
、，即、、
…
、为等差数列。
77.实施例10在实施例2的基础上，所述扩频单元包括开关5、数控衰减器1、混频器、开关6、带通滤波器~、开关7、数控衰减器2和可变l分频器；中频信号与中频信号输入开关5，开关5配合线性稳压电路3、线性稳压电路4二选一选通中频信号至数控衰减器1；数控衰减器1调整中频信号功率输入混频器，添加衰减；本振驱动混频器，与经功率调整的中频信号混频产生射频输出信号；该射频输出信号输入开关6，多路选一路导通至带通滤波器~，开关7选通滤波信号；开关7输出连接数控衰减器2，数控衰减器2对混频输出功率添加衰减，数控衰减器2级联可变l分频器，可变l分频器输出即频率合成电路输出。可变l分频器分频比为1、2、、
…
。混频输出信号覆盖跨单个倍频程，配合可变l分频器，向下扩展频谱，覆盖(l+1)倍频程输出。
78.实施例11在实施例1的基础上，所述控制电路包括上位机及其外围电路，上位机输入功能及频率控制码，同步译码为多组控制信号，分别对锁相电路1、锁相电路2、线性稳压电路1~线性稳压电路4、p分频器、n倍频器、m分频器、l分频器、开关1~开关7、数控衰减器1、数控衰减器2进行控制；对于单一输出信号频率，上述频率控制码联动。
79.实施例12一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成装置，包括如实施例1~实施例11任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路。
80.实施例13一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，该方法基于如实施例1~实施例11任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且包括如下步骤：在所述扩频单元中，控制开关5与线性稳压电路3、线性稳压电路4联动，开关5选通中频信号时，线性稳压电路3工作，中频单元1工作，线性稳压电路4关断，中频单元2断电；当控制开关5选通中频信号时，线性稳压电路4工作，中频单元2工作，线性稳压电路3关断，中频单元1断电；控制线性稳压电路3、线性稳压电路4配合开关5实现射频、电源的双关断和双隔离，提高中频信号、中频信号间的隔离度。
81.实施例14一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，该方法基于如实施例9所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且在所述扩频单元中，包括如下运行步骤：输入的中频信号分时复用，并与多点本振混频，产生的射频输出信号，其中利用、、
…
、共j个点本振实现2*j段混频输出；混频后所选用开关滤波分段~仅用于对混频产生的本振泄露进行滤除，混频产生的高阶交调杂散采用调节混频器工作点方式进行抑制优化。
82.实施例15一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，该方法基于如实施例1~实施例11任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且在所述扩频单元中，数控衰减器1、混频器、数控衰减器2构成输出信号功率、混频交调抑制动态适应电路，对各频率输出信号进行调整，具体包括如下步骤：控制数控衰减器1与数控衰减器2联动，对于不同工作状态下，数控衰减器1、数控衰减器2的衰减量均是频率的函数，设为与，二者存在初始衰减量；对于单一输出频率，在输出端检测该合成信号混频交调杂散抑制，如满足设计需求，则无需对该频率的数控衰减器1、数控衰减器2进行调整；如不满足设计需求，如实测混频交调杂散抑制较需求杂散抑制差，则调整数控衰减器1，衰减量增加，中频信号功率降低后，混频输出主信号功率降低，混频高阶交调信号较主信号的中频阶数差≥1，主信号对混频交调杂散的抑制提升≥；同步调整数控衰减器2，衰减量减少，保持输出信号功率恒定。
83.实施例16一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，该方法基于如实施例1~实施例11任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且包括如下步骤：在电路实施过程中，同时装配中频单元1与中频单元2，通过电源、射频双切换实现功能切换；或在电路实施过程中，仅装配中频单元1或中频单元2，通过更换中频功能单元模组实现频率合成电路功能重构，以应对不同系统需求，同时缩减实现空间。
84.除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，其特征在于，包括射频电路、供电电路与控制电路，控制电路分别与射频电路、供电电路连接；所述射频电路采用直合搭建低相噪框架，利用多点本振分时与具备设定带宽的中频信号混频；利用混频器高阶信号功率随中频输入功率按阶数成倍变化特性弱化高阶交调杂散影响，中频信号末端采用可变分频器进行输出，利用分频器在宽功率窗口输入条件下输出功率稳定的特性来减少中频信号带内功率波动，固化后级混频器工作点，同时利用分频器进一步优化中频带内杂散；混频前后采用可调数控衰减器，配合联动调整混频器工作点，用于在确定链路增益下，选择最优杂散工作点；所述供电电路通过多路独立供电配合单点滤波接地，用于在简化混频滤波方案的情况下，保障各信号链间隔离，实现高杂散抑制。2.根据权利要求1所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，其特征在于，所述射频电路包含参考单元、本振单元、中频单元以及扩频单元，所述中频单元包括中频单元1和/或中频单元2；当所述中频单元包括中频单元1和中频单元2时，所述中频单元1、中频单元2各自产生的中频信号、中频信号在扩频单元中二选一后，与本振单元产生的本振信号混频产生频率合成输出；当所述中频单元包括中频单元1或中频单元2时，中频单元1、中频单元2输出信号一致，端口定义一致，能够实现互换，能够按功能需求选用配置。3.根据权利要求1所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，其特征在于，所述供电电路包括多个线性稳压电路，采用相同电源输入，输入电源回线与机架公共地连接；连接线性稳压电路1、线性稳压电路2、线性稳压电路3和线性稳压电路4；其中，线性稳压电路1产生输出电压及其回线；线性稳压电路2产生输出电压及其回线；线性稳压电路3产生输出电压及其回线；线性稳压电路4产生输出电压及其回线；、、和分别独立关断，并依次分别对参考单元与本振单元、扩频单元、中频单元1和中频单元2供电，、、、分别通过l1、l2、l3、l4与机架公共地连接；l1一端连接，一端连接机架公共地，距离机架公共地最近；l2一端连接，一端连接机架公共地，接地点比l1远；l3一端连接，一端连接机架公共地，接地点比l2远；l4一端连接，一端连接机架公共地，接地点最远；电感l1用于抑制参考与本振单元链路内各信号频率；电感l2用于抑制扩频单元链路内各信号频率；电感l3用于抑制中频单元1链路内各信号频率；电感l4用于抑制中频单元2链路内各信号频率；、随外供电源同步工作，、随应用需求二选一导通，分时工作。4.根据权利要求2所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，其特征在于，所述参考单元包含参考产生电路和参考功分器，参考产生电路产生参考信号，经参考功分器功分多路后分别输出至中频单元1、中频单元2与本振单元。5.根据权利要求2所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，其特征在于，所述中
频单元1包括锁相电路1、锁相电路2及可变p分频器，锁相电路1输入参考信号，产生细步进的中间信号作为锁相电路2的参考输入，锁相电路2采用整数模式产生信号，输入到可变p分频器，经可变p分频器处理后产生中频信号。6.根据权利要求2所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，其特征在于，所述中频单元2包含低相噪基准点源1、梳线发生器1、开关1、个带通滤波器、开关2、m分频器，所述多个带通滤波器包括带通滤波器~；基准点源1输入参考信号，产生的基准点频信号经梳线发生器1产生宽带梳谱信号，该梳谱信号经开关1，选通至~中的一路滤波器，经滤除两侧相邻及远端梳线谱后，由开关2选通级联至m分频器；m分频器对开关滤波选通的信号进行m分频，产生中频信号。7.根据权利要求2所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，其特征在于，所述中频单元2输出频率范围为~，相邻带通滤波器~频差相同，即、、~为等差数列；所述中频单元1与中频单元2输出频率范围一致，覆盖相同带宽，设为，对于中频单元1，锁相电路2输出频率范围需覆盖；对于中频单元2，=，=。8.根据权利要求2所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，其特征在于，所述中频单元1、中频单元2的实现工艺路径一致；中频单元1与中频单元2外形一致，电源、控制、射频接口一致，安装方式及孔位一致，能够实现原位互换。9.根据权利要求2所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，其特征在于，所述本振单元包括低相噪基准点源2、梳线发生器2、开关3、多个带通滤波器~、开关4和n倍频器，所述多个带通滤波器包括带通滤波器~；基准点频源输入参考信号，输出的基准信号；梳线发生器2产生步进的宽谱梳线谱信号经开关3，选通至~中的一路滤波器，经滤除两侧相邻及远端梳线谱后，由开关4选通信号，开关4级联至n倍频器；n倍频器对开关滤波选通的信号进行倍频，产生本振信号、
…
、，即、、
…
、为等差数列。10.根据权利要求2所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，其特征在于，所述扩频单元包括开关5、数控衰减器1、混频器、开关6、带通滤波器~、开关7、数控衰减器2和可变l分频器；中频信号与中频信号输入开关5，开关5配合线性稳压电路3、线性稳压电路4二选一选通中频信号至数控衰减器1；数控衰减器1调整中频信号功率输入混频器，添加衰减；本振驱动混频器，与经功率调整的中频信号混频产生射频输出信号；该射频输出信号输入开关6，多路选一路导通至带通滤波器~，开关7选通滤
波信号；开关7输出连接数控衰减器2，数控衰减器2对混频输出功率添加衰减，数控衰减器2级联可变分频器l，可变l分频器输出即频率合成电路输出。11.根据权利要求1所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路，其特征在于，所述控制电路包括上位机及其外围电路，上位机输入功能及频率控制码，同步译码为多组控制信号，分别对锁相电路1、锁相电路2、线性稳压电路1~线性稳压电路4、p分频器、n倍频器、m分频器、l分频器、开关1~开关7、数控衰减器1、数控衰减器2进行控制；对于单一输出信号频率，上述频率控制码联动。12.一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成装置，其特征在于，包括如权利要求1~11任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路。13.一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1~11任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且包括如下步骤：在所述扩频单元中，控制开关5与线性稳压电路3、线性稳压电路4联动，开关5选通中频信号时，线性稳压电路3工作，中频单元1工作，线性稳压电路4关断，中频单元2断电；当控制开关5选通中频信号时，线性稳压电路4工作，中频单元2工作，线性稳压电路3关断，中频单元1断电；控制线性稳压电路3、线性稳压电路4配合开关5实现射频、电源的双关断和双隔离，提高中频信号、中频信号间的隔离度。14.一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，其特征在于，该方法基于如权利要求9所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且在所述扩频单元中，包括如下运行步骤：输入的中频信号分时复用，并与多点本振混频，产生的射频输出信号，其中利用、、
…
、共j个点本振实现2*j段混频输出；混频后所选用开关滤波分段~仅用于对混频产生的本振泄露进行滤除，混频产生的高阶交调杂散采用调节混频器工作点方式进行抑制优化。15.一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1~11任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且在所述扩频单元中，数控衰减器1、混频器、数控衰减器2构成输出信号功率、混频交调抑制动态适应电路，对各频率输出信号进行调整，具体包括如下步骤：控制数控衰减器1与数控衰减器2联动，对于不同工作状态下，不同输出频率，数控衰减器1、数控衰减器2的衰减量均是频率的函数，设为与，二者存在初始衰减量；对于单一输出频率，在输出端检测该合成信号混频交调杂散抑制，如满足设计需求，则无需对该频率的数控衰减器1、数控衰减器2进行调整；如不满足设计需求，判断杂散对应混频交调阶数，如实测混频交调杂散抑制较需求杂散抑制差，则调整数控衰减器1，衰减量增加，中频信号功率降低后，混频输出主信号功率降低，混频高阶交调信号较主信号的中频阶数差≥1，主信号对混频交调杂散的抑制提升≥；同步调整数控衰减器2，
衰减量减少，保持输出信号功率恒定。16.一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1~11任一项所述的小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路实现，且包括如下步骤：在电路实施过程中，同时装配中频单元1与中频单元2，通过电源、射频双切换实现功能切换；或在电路实施过程中，仅装配中频单元1或中频单元2，通过更换中频功能单元模组实现频率合成电路功能重构，以应对不同系统需求，同时缩减实现空间。

技术总结
本发明公开了一种小型高纯频谱宽带可重构频率合成电路、装置及方法，属于频率合成技术领域，包括射频电路、供电电路与控制电路，控制电路分别与射频电路、供电电路连接；射频电路采用直合搭建低相噪框架，混频整段搬移扩展频谱，利用混频器高阶信号功率随中频输入功率按阶数成倍变化特性来弱化高阶交调杂散影响；射频电路利用双数控衰减器实现混频器工作点与链路增益动态调整；供电电路通过多路独立供电配合单点滤波接地，在简化混频滤波方案的情况下，保障各信号链间隔离，实现高杂散抑制，供电电路用于供电和功能信号链间隔离。本发明实现了小型、高纯频谱、宽带可重构频率合成。宽带可重构频率合成。宽带可重构频率合成。


技术研发人员：赵翔 张文锋 陈昌锐 刘武广 王燕 谢翔宇 苏梦蜀 陈睿
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十九研究所
技术研发日：2023.09.04
技术公布日：2023/10/11