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Dokumentenidentifikation DE69936012T2 10.01.2008
EP-Veröffentlichungsnummer 0000951137
Titel Synthetisierter stabiler lokaler Oszillator
Anmelder Northrop Grumman Corp., Los Angeles, Calif., US
Erfinder Consolazio, Stephen James, Arlington Heights, Illinois 60004, US;
Biscan, Dave, Mundelein, Illinois 60060, US;
Ferek, Albert, Wood Dale, Illinois 60191, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69936012
Vertragsstaaten DE, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 11.03.1999
EP-Aktenzeichen 993018597
EP-Offenlegungsdatum 20.10.1999
EP date of grant 09.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.01.2008
IPC-Hauptklasse H03B 19/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H03L 7/16(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf Verfahren und Systeme zum Generieren eines lokalen Oszillatorsignals zur Verwendung in einem Hochfrequenzumsetzer und insbesondere auf ein Verfahren und ein System zum Bereitstellen eines stabilen lokalen Hochfrequenzoszillatorsignals unter Verwendung preisgünstiger Komponenten.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Verwendung lokaler Oszillatoren in Kommunikationssystemen ist gut bekannt. Ein typisches drahtloses Kommunikationssystem besteht aus einem Sender, einem Empfänger und Kommunikationskanälen, die Empfänger und Sender drahtlos verbinden. Am Sender wird eine Informations-Bitfolge codiert und in eine auf dem Basisband zentrierte analoge Wellenform umgewandelt, die anschließend aufwärts umgesetzt wird, um auf einer höheren Frequenz zentriert zu werden, um über eine Reihe vorbestimmter Hochfrequenzkanäle (HF-Kanäle) gesendet zu werden. An einem gegebenen Empfänger wird das HF-Empfangssignal auf eine oder mehrere aufeinanderfolgende Zwischenfrequenzen (ZF) abwärts umgesetzt, bevor es auf Basisbandfrequenz im erwünschten Kanal umgesetzt wird. Das resultierende Basisbandsignal wird dann digitalisiert und demoduliert, um die originale Informations-Bitfolge zu ergeben. In einem üblichen Transceiver werden analoge lokale Oszillatoren (LOs) verwendet, um jede ZF-Abwärtsumsetzungs- oder Aufwärtsumsetzungsstufe zu implementieren.

Gegenwärtig besteht ein Interesse, das weniger überbelegte Frequenzband 5725 MHz-5850 MHz für drahtlose Kommunikationen zu verwenden. Dieses, als das industrielle, wissenschaftliche und medizinische Band (ISM) bekannte, Frequenzband ist gegenwärtig nicht lizenziert. Um das weniger überbelegte ISM-Band mit der bestehenden Funkbasisstationsinfrastruktur des Typs Punkt-Punkt von 2400-2488,35 MHz zu benutzen, muss ein Hochfreqenzumsetzer das Band 2400-2488,35 MHz auf das ISM-Band 5725-5850 MHz aufwärts umsetzen und das ISM-Band 5725-5850 MHz auf das Band 2400-2488,35 MHz abwärts umsetzen. Dieser Hochfrequenzumsetzer erfordert einen stabilen lokalen Oszillator mit einer Frequenz von ca. 3,34 Gigahertz (GHz). Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Konstruktion solch eines stabilen lokalen Oszillators unter Einsatz bestehender kostenwirksamer Komponenten.

Der allgemeine Stand der Technik ist in der US-A-4404685 bereitgestellt, die ein Frequenzregelungssystem für Funkgerät offenbart. Einige hervorstechende Merkmale des Systems umfassen digitale Frequenzsynthesizerschaltung mit einem frequenzgesperrten und phasenstarren Regelkreis, die einen spannungsgesteuerten Oszillator, Außerbandwahlerkennungs- und Sendesperrsignalgenerierschaltung verwendet und Filter- und Verstärkungsschaltung, die spannungsgesteuerte Abstimmung und verbesserte Breitbandkopplung zwischen Stufen verwendet, um frequenzregelnde Signale für sowohl einen Empfänger als auch einen Sender von einer gemeinsamen Erregerquelle zu liefern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zur Bereitstellung eines Signals, das auf einer Frequenz zentriert ist, die für einen Hochfrequenzumsetzer, wie im Anspruch 1 der angehängten Ansprüche beansprucht und einem stabilen Oszillatorsystem, wie im Anspruch 9 definiert, von Interesse ist.

Folglich werden ein Verfahren und ein stabiles lokales Oszillatorsystem zum Bereitstellen eines Signals offenbart, das auf einer Frequenz zentriert ist, die für einen Hochfrequenzumsetzer (HF-Umsetzer) von Interesse ist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: (a) Generieren eines Ausgangssignals, das ein Grundsignal umfasst, das auf einer Grundfrequenz zentriert ist und ein harmonisches Signal, das auf der Frequenz von Interesse zentriert ist, das einem ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz gleich ist; (b) Verstärken des Ausgangssignals, sodass das harmonische Signal mehr als das Grundsignal verstärkt wird; und (c) Bandpassfiltern des verstärkten Ausgangssignals, sodass das verstärkte Grundsignal im Wesentlichen unterdrückt wird und das verstärkte harmonische Signal den HF-Umsetzer antreibt.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Frequenz von Interesse die zweite Harmonische (Oberschwingung), die der zweifachen Grundfrequenz entspricht. Ein Beispiel wird für den Fall angegeben, wo die Grundfrequenz 1,67 Gigahertz (GHz) ist und die Frequenz von Interesse 3,34 GHz beträgt.

Das Ausgangssignal, welches das Grundsignal und das harmonische Signal umfasst, könnte von einem stabilen phasengesperrten Regelkreis wie folgt generiert werden: (1) Generieren eines spannungsgesteuerten Oszillatorsignals (VCO), das ein erstes Signal, das auf der Grundfrequenz zentriert ist, ein zweites Signal, das auf der Frequenz von Interesse zentriert ist und die anderen ganzzahligen Oberwellenfrequenzen aufweist. Dieser Ausgang bleibt auf der Grundfrequenz durch ein Regelsignal gesperrt; (2) Splitten des VCO-Signals in zwei Signale, die das Ausgangssignal und ein Rückkopplungssignal sind; (3) Vergleichen der Frequenz des Rückkopplungssignals mit der Frequenz eines Referenzsignals, um ein Fehlersignal zu produzieren; und (4) Tiefpassfiltern des Fehlersignals, um das Regel- bzw. Steuersignal zu produzieren, das zum Sperren des VCO-Signals bei der Grundfrequenz benutzt wird.

Das Referenzsignal könnte von einem stabilen temperaturkompensierten Quarzoszillator generiert werden, um den phasenstarren Regelkreis auf der Grundfrequenz stabil zu halten. Der phasenstarre Regelkreis muss sehr stabil sein, damit das verstärkte harmonische Signal, das vom Ausgangssignal des phasenstarren Regelkreises generiert wird, in einem HF-Umsetzer verwendet werden kann. Speziell variiert die Frequenz des verstärkten harmonischen Signals weniger als 2 Teile pro Million (ppm) von +70°C bis –40°C.

Das VCO-Signal wird von einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) generiert und wird am Ausgang des VCOs gepuffert, um zu verhindern, dass die reflektierte Leistung die Verzerrung des VCO-Signals bewirkt.

Das VCO-Signal wird dann vorzugsweise verstärkt, um dem Ausgangssignal und dem Rückkopplungssignal ausreichende Leistung bereitzustellen.

Es wird ein kostenwirksames, stabiles lokales Oszillatorsystem offenbart, welches das Verfahren der vorliegenden Erfindung implementiert. Das System umfasst: (a) einen phasenstarren Regelkreis zum Generieren des Ausgangssignals, welches das Grundsignal und die harmonischen Signale umfasst; (b) einen Verstärker zum Verstärken des Ausgangssignals, das mehr Verstärkung an der erwünschten Oberschwingung als an der Grundfrequenz bereitstellt, was dazu führt, dass das harmonische Signal mehr als das Grundsignal verstärkt wird; und (c) einen Bandpassfilter mit einem Passband, das um die Frequenz von Interesse zentriert ist, was im Wesentlichen das verstärkte Grundsignal und Oberschwingungen höherer Ordnung unterdrückt, während das erwünschte verstärkte harmonische Signal durchgelassen wird.

Der phasenstarre Regelkreis könnte umfassen: (a) einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) zum Generieren eines VCO-Signals mit einem Signal auf der Grundfrequenz und ganzzahlige harmonische Signale höherer Ordnung; der VCO empfängt ein Steuersignal, das dem VCO ermöglicht auf der Grundfrequenz verriegelt zu bleiben; (b) einen Signalsplitter zum Splitten des VCO-Signals in zwei Signale, die das phasenstarre Regelkreisausgangssignal und ein Rückkopplungssignal sind, wobei jedes der zwei Signale eine Komponente, die auf der Grundfrequenz zentriert ist und eine Komponente umfasst, die auf der erwünschten Harmonischen zentriert ist; (c) einen Phasendetektor zum Vergleichen des Rückkopplungssignals mit einem Referenzsignal und zum Produzieren eines Fehlersignals; und (d) einen Tiefpassfilter zum Filtern des Fehlersignals und zum Produzieren des Steuersignals für den VCO.

Der phasenstarre Regelkreis könnte außerdem einen temperaturkompensierten Quarzoszillator (TCXO) umfassen, der dem Phasendetektor das Referenzsignal bereitstellt. Dieser stabile TCXO hält den phasenstarren Regelkreis stabil. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der TCXO für den Temperaturbereich von –40°C bis +70°C stabil.

Der phasenstarre Regelkreis umfasst ein Dämpfungsglied, das sich am Ausgang des VCOs befindet, um die Leistung des VCO-Signals zu dämpfen, damit verhindert wird, dass die reflektierte Leistung die Verzerrung des VCO-Signals bewirkt.

Der phasenstarre Regelkreis umfasst vorzugsweise einen zweiten Verstärker, der zwischen dem Dämpfungsglied und dem Signalsplitter positioniert ist, um das gedämpfte VCO-Signal zu verstärken, um dem phasenstarren Regelkreisausgangssignal und dem Rückkopplungssignal ausreichende Leistung bereitzustellen.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das stabile lokale Oszillatorsystem weiter einen Hochpassfilter, der sich zwischen dem phasenstarren Regelkreisausgang und dem Verstärker befindet. Dieser zweite Hochpassfilter verarbeitet das phasenstarre Regelkreisausgangssignal derartig, dass das Grundsignal teilweise gedämpft wird, während das harmonische Signal nicht gedämpft wird. Dieses Hochpass-Anpassungsnetzwerk erlaubt die Verwendung eines kostenwirksamen Verstärkers zur weiteren Verarbeitung des phasenstarren Regelkreisausgangssignals.

Somit zieht die vorliegende Erfindung, durch Nutzung selektiver Verstärkung und Filterung, ein normalerweise unbenutztes harmonisches Signal, das im VCO-Signal eingebettet ist, als das erwünschte Frequenzsignal zur Verwendung als einen lokalen Oszillator in einem HF-Umsetzer heraus. Um beispielsweise das Band von 5725-5850 MHz auf das Band von 2400-2480 MHz umzusetzen, würde ein HF-Umsetzer einen lokalen Oszillator mit einer Frequenz von ca. 3,34 GHz benötigen. Gegenwärtig gibt es keinen kommerziell verfügbaren Phasendetektorchip von 3,34 GHz. Mithilfe der vorliegenden Erfindung könnte ein kostenwirksamer stabiler lokaler Oszillator von 3,34 GHz mit einem kommerziell verfügbaren Phasendetektorchip von 2,8 GHz konstruiert werden. Andere Komponenten im System der vorliegenden Erfindung sind ebenso kommerziell verfügbar und brauchen somit nicht kundenspezifisch gestaltet werden.

Diese sowie andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und Zeichnungen offenkundiger sein. Es wird verstanden, dass Änderungen in der speziellen gezeigten und beschriebenen Struktur innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie in den angehängten Ansprüchen definiert, vorgenommen werden könnten.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die zeigt ein Blockdiagramm des synthetisierten stabilen lokalen Oszillators der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die nachstehend dargelegte ausführliche Beschreibung im Zusammenhang mit den angehängten Zeichnungen ist als eine Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beabsichtigt und ist nicht beabsichtigt die einzige Form zu repräsentieren, in der die vorliegende Erfindung konstruiert oder benutzt werden könnte. Die Beschreibung legt die Funktionen und die Folge der Schritte zum Konstruieren und Betreiben der Erfindung im Zusammenhang mit der veranschaulichten Ausführungsform dar. Es soll aber verstanden werden, das dieselben oder gleichwertige Funktionen durch andere Ausführungsformen erzielt werden könnten, die ebenso vom Umfang der Erfindung, wie in den angehängten Ansprüchen definiert, umfasst werden sollen.

Die zeigt das Blockdiagramm des synthetisierten stabilen lokalen Oszillators der vorliegenden Erfindung. Wie veranschaulicht ist das System konstruiert ein lokales Oszillatorsignal bereitzustellen, das auf 3,34 GHz zentriert ist.

Das System umfasst einen phasenstarren Regelkreis 20, einen Verstärker 40 und einen Bandpassfilter 50. Das System umfasst außerdem einen optionalen Vorverstärker-Hochpassfilter 30.

Der phasenstarre Regelkreis 20 generiert ein Ausgangssignal, welches das auf 1,67 GHz zentrierte Grundsignal und das zweite auf 3,34 GHz zentrierte harmonische Signal umfasst. Der Verstärker 40 verstärkt selektiv das zweite harmonische Signal durch Bereitstellung von mehr Verstärkung an der Harmonischen von 3,34 GHz als an der Grundfrequenz von 1,67 GHz. Dieses führt dazu, dass das erwünschte harmonische Signal mit Bezug auf das Grundsignal prominenter gemacht wird. Der Bandpassfilter 50, der ein Passband aufweist, das um die zweite Harmonische herum zentriert ist, unterdrückt signifikant das verstärkte Grundsignal und gibt nur das verstärkte harmonische Signal aus. Der Bandpassfilter 50 unterdrückt außerdem andere unerwünschte Oberschwingungen.

Optional kann der Vorverstärker-Hochpassfilter 30 zum Dämpfen des Grundsignals verwendet werden, ohne das harmonische Signal zu dämpfen. Dieses Anpassungsnetzwerk würde die Verwendung eines kostenwirksamen Verstärkers als Verstärker 40 erlauben.

Zum Beispiel dämpft der Vorverstärker-Hochpassfilter 30, in einer Implementierung der vorliegenden Erfindung, das Grundsignal um 10 dB, ohne das harmonische Signal oder die Oberschwingungen höherer Ordnung zu dämpfen. Die Leistung des Ausgangssignals des phasenstarren Regelkreises 20 ist 1 dBm bei 1,67 GHz und –14 dBm bei 3,34 GHz. Die Ausgangssignalleistung des Filters 30 beträgt dann –9 dBm bei 1,67 GHz und –14 dBm bei 3,34 GHz. Unter Verwendung eines kostenwirksamen Verstärkers mit einer Verstärkung von 20 dB im Frequenzbereich von 1,5 GHz bis 6 GHz als Verstärker 40 beträgt die Ausgangssignalleistung des Verstärkers 40 dann 11 dBm bei 1,67 GHz und 6 dBm bei 3,34 GHz. Bei 3,34 GHz beträgt das Ausgangssignal-Phasenrauschen des Verstärkers 40 dann –88 dBc/Hz bei 10kHz Offset. Der Bandpassfilter 50 stellt eine Mindestdämpfung von –60 dB bei der fundamentalen Oberschwingung 3. Ordnung und darüber, während eine geringe Einfügungsdämpfung von –2 dB bei 3,34 GHz erzielt wird. Die Ausgangssignalleistung des Bandpassfilters 50 beträgt –49 dBm bei 1,67 GHz und 4 dBm bei 3,34 GHz. Das Ausgangssignal des Bandpassfilters 50 ist sehr stabil (seine Frequenz variiert weniger als 2 ppm), somit kann es als ein lokales Oszillatorsignal für einen Hochfrequenzumsetzer verwendet werden.

Mit Bezugnahme auf die umfasst der phasenstarre Regelkreis 20 einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 2, ein Dämpfungsglied 4, einen Verstärker 6, einen Signalsplitter 8, einen Phasendetektor 10, einen temperaturkompensierten Quarzoszillator (TCXO) 12, einen Frequenzteiler 14 und einen Tiefpassfilter 16.

Der spannungsgesteuerte Oszillator 2 generiert ein VCO-Signal. Aufgrund der Nichtlinearität des VCO 2 umfasst das VCO-Signal, außer dem Grundsignal, das auf der Grundfrequenz von 1,67 GHz zentriert ist, andere Oberschwingungen, einschließlich des zweiten harmonischen Signals, das auf der zweiten Oberschwingung von 3,34 GHz zentriert ist. Im veranschaulichten Beispiel beträgt die VCO-Signalleistung 0 dBm bei 1,67 GHz und –15 dBm bei 3,34 GHz (wo dBm die absolute Leistung zu Milliwatt repräsentiert, z. B., 0 dBm repräsentiert 1 mW und –15 dBm repräsentiert 0,0316 mW). Der VCO 2 empfängt als Eingabe ein Steuersignal vom Tiefpassfilter 16, das bewirkt, dass der VCO 2 auf der Grundfrequenz von 1,67 GHz verriegelt bleibt.

Das Dämpfungsglied 4 befindet sich am Ausgang des VCO 2, um die Leistung des VCO-Signals zu dämpfen, damit verhindert wird, dass reflektierte Leistung die Verzerrung des VCO-Signals bewirkt. Im Beispiel dämpft dieses Dämpfungsglied 4 die Leistung des VCO-Ausgangssignals um 14 dB. Somit ist die VCO-Signalleistung –14 dBm bei 1,67 GHz am Ausgang des Dämpfungsglieds 4 und –29 dBm bei 3,34 GHz.

Der Verstärker 6, der zwischen dem Dämpfungsglied 4 und dem Signalsplitter 8 positioniert ist, verstärkt das gedämpfte VCO-Signal, um ausreichende Leistung zum Splitten zwischen dem phasenstarren Regelkreisausgangssignal und einem Rückkopplungssignal bereitzustellen. Das Rückkopplungssignal, das in den Phasendetektor 10 eingegeben wird, muss genug Leistung haben, damit der phasenstarre Regelkreis 20 Phasensperre auf der Grundfrequenz von 1,67 GHz herstellen kann. Im Beispiel ist der Verstärker ein kommerziell verfügbarer Typ, der eine Verstärkung von 20 dB im Bereich von 0,1 GHz bis 6 GHz aufweist. Die Ausgangssignalleistung des Verstärkers 6 beträgt 6 dBm bei 1,67 GHz und –9 dBm bei 3,34 GHz.

Der Signalsplitter 8 teilt die Leistung des Verstärkerausgangssignals 6 in zwei Teile, um zwei Signale zu bilden: das Ausgangssignal des phasenstarren Regelkreises 20 und das Rückkopplungssignal. Im Beispiel haben die zwei Signale gleiche Leistung. Der Signalsplitter 8 verursacht einigen Signalleistungsverlust, der durch 5 dBm Dämpfung in der repräsentiert ist. Die Leistung jedes der zwei Splitterausgangssignale ist 1 dBm bei 1,67 GHz und –14 dBm bei 3,34 GHz.

Der Phasendetektor 10 empfängt das Rückkopplungssignal an seinem Eingang. Im Phasendetektor 10 gibt es einen Vorteiler, der die Grundfrequenz des Rückkopplungssignals durch eine große ganze Zahl teilt, um sie zum Vergleich mit der Frequenz eines Referenzsignals zu verkleinern. Im Beispiel wird die Grundfrequenz von 1,67 GHz durch 256 geteilt, um mit der Referenzfrequenz von 6,523 MHz verglichen zu werden. Der Phasendetektorchip von einem beliebigen einer Reihe kommerziell verfügbarer PPL-Chips, wie beispielsweise dem von der Motorola Inc. vermarkteten 2,8 GHz PPL-Chip, implementiert werden.

Der temperaturkompensierte Quarzoszillator (TCXO) 12 stellt dem Phasendetektor das Referenzsignal bereit. Der stabile TCXO 12 hält den phasenstarren Regelkreis 20 stabil, d. h., phasenstarr auf der Grundfrequenz. Da es kostengünstiger ist eine kommerziell verfügbare Komponente zu verwenden, wird ein TCXO von 13,046 MHz als die Quelle des Referenzsignals verwendet. Da ein Signal von 6,523 MHz als das Referenzsignal benötigt wird, wird die Ausgangsgröße des TCXO 12 vom Frequenzteiler 14 verarbeitet, um das Referenzsignal zu produzieren. Der Frequenzteiler 14 halbiert im Effekt die Frequenz des Ausgangssignals vom TCXO 12, um ein Signal von 6,523 MHz zu erhalten. Bei dieser Implementierung der Erfindung ist der TCXO für den Temperaturbereich von –30°C bis +70°C stabil.

Lassen wir fo als die Frequenz bezeichnen, die durch Teilung der Grundfrequenz des Rückkopplungsignals durch 256 erhalten wurde, das nominell 1,67 GHz beträgt. Lassen wir fr als die Frequenz des Referenzsignals, d. h., 6,523 MHz, bezeichnen. Der Phasendetektor 10 vergleicht f0 mit fr und produziert ein Fehlersignal. Das Fehlersignal enthält Komponenten mit den Frequenzen 256*|fo – fr| und 256 (fo + fr).

Der Tiefpassfilter 16 empfängt das Fehlersignal vom Phasendetektor 10, unterdrückt die Signalkomponente bei Frequenz 256 (fo + fr) und andere Hochfrequenzkomponenten und lässt die niedrige Frequenzkomponente bei 256*|fo – fr| durch. Wenn 256*fo nicht von ihrem nominellen Wert von 1,67 GHz abweicht, dann ist die niedrige Frequenzkomponente bei 256*|fo – fr| nur eine Konstante. Die Ausgangsgröße des Tiefpassfilters 16 ist proportional zur Augenblicksfrequenzabweichung des Rückkopplungssignals, die in den Phasendetektor 10 eingegeben wird und als das Steuersignal für den VCO 2 dient. Dieses Steuersignal verschiebt die Grundfrequenz des VCO 2 von 256*fo auf 256*fr, sodass der VCO 2 mit dem Referenzsignal vom TCXO 12 synchronisiert bleibt und auf der Grundfrequenz von 1,67 GHz gesperrt bleibt.

Es wird verstanden, dass das hierin beschriebene und in den Zeichnungen gezeigte beispielhafte stabile lokale Oszillatorsystem nur eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung repräsentiert. Tatsächlich könnten verschiedene Modifikationen und Zusätze zu solcher Ausführungsform vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert ist.

Zum Beispiel braucht die Frequenz von Interesse nicht, wie veranschaulicht, die zweite Oberschwingung zu sein. Fachleute werden erkennen, das verschiedene andere Konfigurationen gleichwertig und daher gleichermaßen geeignet sind. Somit könnten diese und andere Modifikationen und Zusätze Fachleuten offensichtlich sein und könnten implementiert werden die vorliegende Erfindung der Verwendung in einer Reihe verschiedener Anwendungen anzupassen.


Anspruch[de]
Verfahren zum Bereitstellen eines Signals, das auf einer Frequenz von Interesse zentriert ist, an einen Hochfrequenzumsetzer (HF-Umsetzer), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

(a) Generieren eines spannungsgesteuerten Oszillatorsignals, VCO-Signals, von einem VCO in einem Phasenregelkreis (20);

(b) Generieren eines Ausgangssignals vom VCO-Signal, wobei das Ausgangssignal ein Grundsignal, das auf einer Grundfrequenz zentriert ist und ein harmonisches Signal, das auf der Frequenz von Interesse zentriert ist, umfasst, wobei die Frequenz von Interesse gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz ist und das Grundsignal höhere Leistung, als das harmonische Signal aufweist;

(c) Verstärken (40) des Ausgangssignals, sodass das Grundsignal und das harmonische Signal ungleich verstärkt werden, was dazu führt, dass das erwünschte harmonische Signal selektiv mehr als das Grundsignal verstärkt wird; und

(d) Bandpassfiltern (50) des verstärkten Ausgangssignals, sodass das verstärkte Grundsignal und alle unerwünschten Oberschwingungen im Wesentlichen unterdrückt werden, wogegen das verstärkte erwünschte harmonische Signal an den HF-Umsetzer kommuniziert wird;

das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es weiter den Schritt der Dämpfung (4) der Leistung des VCO-Signals umfasst, um dessen Verzerrung zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das VCO-Signal ein erstes Signal, das auf der Grundfrequenz zentriert ist und ein zweites Signal, das auf der Frequenz von Interesse zentriert ist, umfasst, wobei das VCO-Signal auf der Grundfrequenz durch ein Steuersignal verriegelt bleibt;

und wobei das Verfahren weiter folgende Schritte umfasst:

Spalten des VCO-Signals in besagtes Ausgangssignal und ein Rückkopplungssignal;

Vergleichen (10) der Frequenz des Rückkopplungssignals mit der Frequenz eines Referenzsignals, um ein Fehlersignal zu produzieren; und

Tiefpassfiltern (16) des Fehlersignals, um das Steuersignal zu produzieren.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Referenzsignal von einem temperaturkompensierten Quarzoszillator (12) generiert wird. Verfahren nach einem beliebigen vorherigen Anspruch, wobei das Grundsignal und das harmonische Signal von einem stabilen Phasenregelkreisschaltung (20) generiert werden. Verfahren nach einem beliebigen vorherigen Anspruch, wobei das VCO-Signal von einem stabilen Phasenregelkreisschaltung (20) generiert wird. Verfahren nach einem beliebigen vorherigen Anspruch, das weiter einen Schritt der Verstärkung (6) des gedämpften VCO-Signals umfasst. Verfahren nach einem beliebigen vorherigen Anspruch, wobei die Frequenz von Interesse gleich der zweifachen Grundfrequenz ist. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Grundfrequenz 1,67 Gigahertz und die Frequenz von Interesse 3,34 Gigahertz ist. Stabiles lokales Oszillatorsystem zum Bereitstellen eines Signals, das auf einer Frequenz von Interesse zentriert ist, an einen Hochfrequenzumsetzer (HF-Umsetzer), wobei das System umfasst:

(a) einen Phasenregelkreisschaltung (20) zum Generieren eines Ausgangssignals, wobei der Phasenregelkreisschaltung (20) einen spannungsgesteuerten Oszillator VCO (2) zum Generieren eines VCO-Signals aufweist, das Ausgangssignal vom VCO-Signal generiert wird und ein Grundsignal, das auf einer Grundfrequenz zentriert ist und ein harmonisches Signal, das auf der Frequenz von Interesse zentriert ist, umfasst, wobei die Frequenz von Interesse gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz ist und das Grundsignal höhere Leistung, als das harmonische Signal aufweist;

(b) einen Verstärker (40) in elektrischer Kommunikation mit dem Phasenregelkreisschaltung (20) und eingerichtet, das Ausgangssignal zu empfangen, den Verstärker (40), der eingerichtet ist, das Ausgangssignal zu verstärken, den Verstärker (40), der eingerichtet ist, mehr Verstärkung auf der Frequenz von Interesse als auf der Grundfrequenz bereitzustellen, was dazu führt, dass das harmonische Signal mehr als das Grundsignal verstärkt wird; und

(c) einen Bandpassfilter (50) in elektrischer Kommunikation mit dem Verstärker (40) und eingerichtet, das verstärkte Ausgangssignal zu empfangen, wobei das verstärkte Ausgangssignal das verstärkte Grundsignal und das verstärkte harmonische Signal umfasst, der Bandpassfilter (50) ein Durchlassband um die Frequenz von Interesse zentriert hat, der Bandpassfilter (50) eingerichtet ist, im Wesentlichen das verstärkte Grundsignal zu unterdrücken und das verstärkte harmonische Signal durchzulassen;

das System, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Phasenregelkreisschaltung (20) einen Dämpfer (4) in elektrischer Kommunikation mit dem VCO (2) einschließt und eingerichtet ist, die Leistung des VCO-Signals zu dämpfen und dessen Ziehen zu verhindern.
Stabiles lokales Oszillatorsystem nach Anspruch 9, wobei das VCO-Signal ein erstes Signal, das auf der Grundfrequenz zentriert ist, ein zweites Signal, das auf der Frequenz von Interesse zentriert ist und andere integrale Oberschwingungen umfasst; und wobei der VCO (2) eingerichtet ist, ein Steuersignal zu empfangen und das Steuersignal dem VCO (2) ermöglicht auf der Grundfrequenz verriegelt zu bleiben. Stabiles lokales Oszillatorsystem nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei der Phasenregelkreisschaltung (20) weiter umfasst:

(a) einen Signalspalter (8) in elektrischer Kommunikation mit dem VCO (2) zum Spalten des VCO-Signals in das Phasenregelkreisschaltung-Ausgangssignal und ein Rückkopplungssignal, wobei das Phasenregelkreisschaltung-Ausgangssignal das auf der Grundfrequenz zentrierte Grundsignal, integrale harmonische Frequenzen und das auf der Frequenz von Interesse zentrierte harmonische Signal umfasst;

(b) einen Phasendetektor (10) in elektrischer Kommunikation mit dem Signalspalter (8) und eingerichtet, das Rückkopplungssignal zu empfangen, wobei der Phasendetektor (10) eingerichtet ist, das Rückkopplungssignal mit einem Referenzsignal zu vergleichen und ein Fehlersignal zu produzieren; und

(c) einen Tiefpassfilter (16) in elektrischer Kommunikation mit dem VCO (2) und dem Phasendetektor (10) und eingerichtet das Fehlersignal zu empfangen, wobei der Tiefpassfilter (16) eingerichtet ist, das Fehlersignal zu filtern und ein Steuersignal zum VCO (2) zu produzieren, um dem VCO zu ermöglichen auf der Grundfrequenz verriegelt zu bleiben.
Stabiles lokales Oszillatorsystem nach Anspruch 11, wobei der Phasenregelkreisschaltung (20) weiter einen temperaturkompensierten Quarzoszillator (TCXO) (12) in elektrischer Kommunikation mit dem Phasendetektor umfasst, wobei der TCXO (12) eingerichtet ist, dem Phasendetektor (10) besagtes Referenzsignal bereitzustellen. Stabiles lokales Oszillatorsystem nach Anspruch 11, wobei der Phasenregelkreisschaltung (20) weiter einen zweiten Verstärker (6) umfasst, der zwischen dem Dämpfer (4) und dem Signalspalter (8) positioniert ist, wobei der zweite Verstärker (6) eingerichtet ist, das gedämpfte VCO-Signal zu verstärken und das resultierende verstärkte VCO-Signal zum Signalspalter (8) zu transferieren. Stabiles lokales Oszillatorsystem nach einem beliebigen der Ansprüche 9 bis 13, das weiter einen Hochpassfilter (30) umfasst, der zwischen dem Phasenregelkreisschaltung (20) und dem Verstärker (40) positioniert ist, wobei der Hochpassfilter (30) eingerichtet ist, das Phasenregelkreisschaltung-Ausgangssignal zu filtern, sodass das Grundsignal teilweise gedämpft ist und das harmonische Signal annähernd ungedämpft ist und das resultierende gefilterte Phasenregelkreisschaltung-Ausgangssignal dem Verstärker (40) zu kommunizieren. Stabiles lokales Oszillatorsystem nach einem beliebigen der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Grundfrequenz 1,67 Gigahertz und die Frequenz von Interesse 3,34 Gigahertz beträgt.






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