TWI244831B - Intensifying apparatus of reference signal and satellite signal transmitter - Google Patents

Description

1244831 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域 本發明係有關於一種參考信號源強化裝置， 關巧利用濾波器和放大器功能，使參考信號源有更大= 穩定的輸入功率動態範圍的一種參考信號 星信號發射器。 衣置和作丁 【先前技術】

相鎖迴路振盪器（phase 1〇ck 1〇〇p 〇scillat〇M 内部精準、頻率變動量極低的振i頻率源 做為參考，經由閉迴路自動控制系統的反饋作用，驅動另 一個動作不精準、頻率變動量高的作用元件的動作頻 ΐ其ί=f且一直保持穩定與正確的頻率參考源達到同相 甚至疋同相又同頻的狀態’由此’若以電路外部精準、頻 率變動量極低的振盪頻率源作為基準參考，纟使電路内 離頻極低的振盈頻率源，使其達成相位鎖 疋的狀先、即可用來作為通訊系統的調變和解調電路。 任何相鎖迴路振盪器（Phase lock loop oscillators，PL0)必定需要有一個參考信號源 好’整個電路才能正常動：、，在PL〇電 路十凡好的f月形下，迴路頻寬（1〇〇p “以“以㈧之内的 相位雜汛（Phase noise)特性便完全取決於 此信號源在傳送到pL〇的過程中，如傳輸線損失°〜：!氣i 訊、或其他電路雜訊干擾到此作铗 、 工亂雜 的特性品質。 干擾到此“虎源，都會降低整個PL0 0809-A20215TWF(Nl);PWNC-CI-0102-TWXX；GYINGMIN.ptd 第 5 1244831 五、發明說明（2) 【發明内容】 強化·Γΐ於：別目的係為提供-種參考信號源 考信號源有更大及更稃定的二濾波器和放大11功能，使參 信號泝強π #胃4 β Γ々輸入功率動態範圍的一種參考 观原、強化裒置和衛星信號發射器。 置，：η $目二本發明提出-種參考信號源強化裝 ^ ffl λ電源、一第—低通濾波器耦接一參考頻率作 ㈤位quency，猜或高於超高頻率之頻率信 “頻率V:之通二波二轉接第-低通濾波器’用以消除 帶通淚波二^ ί ^或兩於參考頻率信號之頻率信號、一 之一 ί1二率。第二低通濾波器，用以消除參考頻率信號 用以擴2置包括一第一放大器耦接帶通據波器’ 上述參考=可使用的輸入功率動態範圍和降低 號、二ί = ί輸入功率，並放大上述參考頻率信 雜气，祐二4* i為耦接第一放大器，用以降低電源的低頻 二飽接第二放大器，降：電源輸 〇么=制參考頻率信號在穩定的功率範圍輸出。、 :讓本發明之上述㈣、特徵、和優點能更 如下。文特舉若干實施例，並配合所附圖 <，做詳細說明 圆-八應獅⑽•⑽2·聰;gying_⑽第6 1244831 五、發明說明（3) 【貫施方式】 實施例一： 、1圖表示^發明之第-實施例參考信號源強化裝置 之方塊圖’如弟！圖所示，參考信號源強化裝置1〇包括： 二電源L40、：、上：低通咖20、1二低通渡波器 30、一帶通；慮波為40 '以及一信號放大舉置 士實施例=信號源強化跋置10之：理 =第-低通遽波器2〇耦接-參考頻率信號Fr，用以消除 參考頻率信=之-第一頻率fl(例如超高頻率ui trahigh frequency, UHF或尚於超高頻率之頻率 :慮波器30搞接第-低通渡波器2。，用以“ -信、 fr之諧波（例如倍頻信號）或高於參考頻率信號f 手/ 號，^通渡波器40搞接第二低通渡波器3Q消除/ 頻率信號？[^之一第二頻率(例如低頻雜訊）。 / ^ 信號放大裝置50包括一第一放大哭以士 t 4。，用以擴大參考頻率信號乙可使用的輪入功妾d波： 和降低參考頻率信號Fr的輸入功率，並放大泉 === fr、-第二放大器7〇耦接第—放大器60，用: 的低頻雜訊，並放大參考頻率信號Fr、以及—二“ 8〇,操作在輸出飽和狀態耦接第二放大哭 二放大器 f，可以減少電源U0所帶來的低頻雜二並限以^益降 率信號FR在穩定的功率範圍輸出。 制彡考頻

參考信號源強化裝置10的功能’使參考頻率信號W

1244831 五、發明說明（4) 更大及更穩定的輸入功率動態範圊 ,^ ί ί:，的干擾、以及可抵抗高低溫變化，從-4〇。〇+8〇 =二二正《工作，使參考頻率信號Fr在傳送到相鎖迴路振 盪々（PLO)l 〇〇的過程中，可避免傳輸線損失、允氣雜訊、 ΐΐ二電路雜訊干擾到此信號源’以提昇整個“迴路振 盪态1 0 0的特性品質。 實施例二： 第2圖表示本發明之第二實施例參考信號源強化裝置 之電路圖，士〇第2圖所示，本實施例之工作原理如第一實 施例所述，其參考信號源強化裝置丨〇之電路姓下。 一低通濾波器20包括一微帶線（strip Une)lL耗接一參考 頻率信號匕、以及一第一電容Ci耦接在微帶線&、第一耦合 ，容CA和一接地端GND之間，用以消除參考頻率信號&之一 第頻率(例如超咼頻率ultrahigh frequency, UHF或高 =超高頻率之頻率信號），其中，微帶線&係構成一電感 的，第一低通濾波态3 0輕接第一低通濾波器2 〇 ,用以消除 參考頻率信號FR之諧波（例如倍頻信號）或高於參考頻率信 说FR之頻率信號，帶通濾波器4〇包括一第五電容匕並接一 第四電感L4耗接第一低通據波器3 0，用以消除參考頻率作 號FR之一第二頻率(例如低頻雜訊），其中；第二低通濾 波器30包括一第一電感[^耦接第一耦合電容Ca、一第二電 感h耗接第一電感L!、一第三電感Ls耦接在第二電感[2和帶 通渡波器4 0之間、一第二電容c2耦接第一電感L、第二電 感k和接地端GND之間、一第三電容C3接第二電感L2、第三

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1244831 五、發明說明（5) 電感L3和接地端GND之間、以乃一笛兩 L3、帶通濾波器4G和接地端_之間。電容以接第三電感 信號放大裝置50包括一第一.女哭 40，·第一放大器60包括一第一 ^耦接帶通濾波器 第一端用以於Φ灸去相方 笔曰曰體Qi ，第—電晶體Q〗的 弟知用以輸出參考頻率信號Fr，且 ^14〇 ^ - t a^Ql „ 經由一電阻R2耦接電源14〇，並 口電今CB且 、以》馇命B 電阻h耦接接地端 六電容“I:電端 $入：J動態範圍和降低參考頻率信邮的：亡力叮二吏用： =;頻率信號匕、一第二放大器70輕接第一放大器 楚放大器70包括一第二電晶體Q2 ’第二電晶體化的 第一鈿用以輸出參考頻率信號匕，且經由—電阻^耦接電 源1 4 0第一電晶體％的第二端耦接一第三耦合電容Cc，且 經由一電阻Re搞接電源1 4 0，並經由一電阻R?耦接接地端 GND、以及第一電晶體％的第三端分別耗接一電阻κ和一第 七電容C?至接地端GND，用以降低電源140的低頻雜訊，並 放大參考頻率信號Fr、以及一第三放大器8〇操作在輸出飽 和狀態耦接第二放大器70，第三放大器80包括一第三電晶 體I ’第二電晶體％的第一端用以輸出參考頻率信號h，且 經由一電阻I耦接電源、第三電晶體q3的第二端耦接一第 四耦合電容CD，且經由一電阻R1Q耦接電源丨4〇，並經由一電 阻Rn搞接接地端GND、以及第三電晶體q3的第三端分別輕接 一電阻R1Z和一第八電容C8至接地端GND，用以降低電源14〇

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並限制參考頻率信號FR在穩定 的功率範圍輪 五、發明說明（6) 的低頻雜訊 出0 •其中’ ~第一耦合電容cA耦接在第一 第二低通濾波55 3 〇 t門、Μ _ 濾波器2 〇和 器40和第-放大器60之間、第：耦在帶通據波 .51 R n ^ 弟一輔a電谷Cc搞接在第一私 σ 〜放大器7 0之間、第四耦合電容C搞接在楚 放大器70和第：妨士突日 电谷％祸接在第二 -放大請Ϊ 間、一第五耦合電容〜耦接第 和降低低頻雜1 βΓ 間的直流電源成分 1 :肚二Ϊ 第五電感1"耦接在電源“〇和作铲 放大裝置50之間，用以降低高頻雜訊。 唬 實施例三： ^第3圖表不本發明之第三實施例衛星信號發射器之示 意圖，如第3圖所示，衛星信號發射器9〇包括一電源14〇、 一參考信號源強化裝置丨〇、一相鎖迴路振盪器丨〇〇、一混 波器110、以及一射頻放大器12〇，其中，參考信號源強化 裝置1 0之結構和原理如第一實施例所示。 本實施例衛星信號發射器9 〇之工作原理如下所述。參 考信號源強化裝置1 〇包括第一低通濾波器2 〇耦接一參考頻 率信號fr，用以消除參考頻率信號Fr之一第一頻率fi (例如 超高頻率ultrahigh frequency， UHF或高於超高頻率之頻Φ 率信號）’其中，微帶線SL係構成一電感器；第二低通濾波 器3 0耦接第一低通濾波器2 0，用以消除參考頻率信號FR之 諧波（例如倍頻信號）或高於參考頻率信號匕之頻率信號， 帶通濾波器4 0耦接第二低通濾波器3 〇，用以消除參考頻率

〇809-A202l5TW(Nl);PWNC-CI-0102-TWXX;GYINGMIN.ptd 第 1〇 頁 1244831 五、發明說明（7) “虎^访第二頻率f2 (例如低頻雜訊） 仏號放大裝置5 〇包括一口 4〇，用以擴大參考頻率 态60耦接帶通濾波器 和降*低參考頻率信號D輪？二：用的輸入功率動態範圍 …第二放大器7心哭二放大參考頻率信號 的低頻雜訊，並放大參考頻率 「6〇 :用以：低電源140 80操作在輸出飽和狀態，耗接第^匕f 一第三放大器 “。的低頻雜訊，並限制參用，降低電源 輸出。 、° 5虎fr在穩疋的功率範圍 相鎖迴路振盪器1 〇 〇耦接參考 據第三放大器80所輸出之參考裳置，根 號牝，混波器n〇用以將載波 °唬匕而輸出一載波信 ^ ^ - f - .t ^Νι, Λ Λ ^ ΐ11 ^ ^5 以辦大篦一 cμ +从ώ： σ 2 〇叙接/t匕波器η 〇，用 2太：1度並透過-天線13〇輸出。 雖然本發明已以三個之實施 以限定本發明，任何熟悉本項技藝者路在不脫：2並非用 精神和範圍内，當可做更動和潤錦 ：U離本發明之 圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。χ明之保護範

1244831 圖式簡單說明 第1圖表示本發明之第一實施例參考信號源強化裝置 之方塊圖。 第2圖表示本發明之第二實施例參考信號源強化裝置 之電‘路圖。 第3圖表示本發明之第三實施例衛星信號發射器之示 意圖。 【符號說明】 1 0〜參考信號源強化裝置， 2 0〜第一低通濾波器， 3 0〜第二低通濾波器， 40〜帶通濾波器， 5 0〜信號放大裝置， 6 0〜第一放大器， 7 0〜第二放大器， 8 0〜第三放大器， 9 0〜衛星信號發射器， I 0 0〜相鎖迴路振盪器， II 0〜混波器， 1 2 0〜射頻放大器， 1 3 0〜天線， 1 4 0〜電源， h〜R12〜電阻， q〜第一電容，

0809-A20215TWF(Nl);PWNC-CI-0102-TTO(;GYINGMIN.ptd 第 12 頁 1244831 圖式簡單說明 c2〜第二電容， c3〜第三電容， c4〜第四電容， •c5〜第五電容， c6〜第六電容， c7〜第七電容， c8〜第八電容， cA〜第一耦合電容， cB ~第二耦合電容，

Cc〜第三耦合電容， m cD〜第四耦合電容， CE〜第五耦合電容， k〜第一電感， l2〜第二電感， L3〜第三電感， l4 ~第四電感， L5〜第五電感， (^〜第一電晶體， Q2〜第二電晶體， Q3〜第三電晶體， ^ 〜微帶線， fr〜參考頻率信號， fi〜第一頻率， f2〜第一頻率，

0809-A20215TWF(Nl);PWNC-CI-0102-TWXX;GYINGMIN.ptd 第 13 頁 1244831 圖式簡單說明 1丨〜輸入信號， 〜載波信號， ^〜第一信號， G N D〜接地端。 iimi 0809-A20215rnVF(Nl);PWNC-CI-0102-rnVXX;GYINGMIN.ptd 第 14 頁 痛

Claims (1)

1. 修正 六、申請專利範圍 $ ,1上：ϊί考信號源強化聚置，適用於相鎖迴路振湯 益上述參考信號源強化裝置包括. 、硌振盪 一電源； 第低通濾波器，輕接一參考頻率信梦，田、” 上述參考頻率信號之一第一頻率； 。〜用以消除 一第二低通濾波器，耦掖 ^ 、文上 消除上述參考頻率:弟一低通濾波器，用以 頻率信號；科“虎之—上述參考頻率信號之 一帶通濾波器，耦接上述第二 上述參考頻率信號之—第二頻率；八用以消除 一信號放大裝置，包括： 上、十，失去：放大器’麵接上述帶通遽波器，用以，大 上述參考頻率信號可#用的終 用从擴大 夂去相、玄，片:用的輸功率動態範圍和降低上诚 多考，貝率仏说的輸入功率，並放大 · 、、-第二放大器，搞接上述第率= 上述電源的低頻雜訊，並放大上述參考頻率U以低 第-放大：第ΐ放大器，操作在輸出飽和狀態乂柄接上述 ^匕％ =低上述電源的低頻雜訊，侧上述 翏考頻率#號在穩定的功率範圍輸出。 2·如申請專利範圍第1項所述 置，更包括一第-麵合電容麵接在上述考第^虎和源第強化低裝㈣ 波益之間、一第二耦合電容耦接在上述帶 二 第-放大器之間、-第三搞合電容輕 述 放大器之間、-第三搞合電容麵接在上述第id 1^^ 0809-A20215TWl(Nl);PWNC-CI-0102-TTO(;GYM}MIN.ptc 第 15 頁 正替換頁

   器之間、以及一第 端0 四耦合電容耦接上述第三放大器之輸出 置，盆中，上it、笛耗圍第1項所述之參考信號源強化裝 rJl 弟—低通濾波器包括一微帶線（strip + 〉耦接上述參考頻率信號、以及一第一電容麵接在上 =帶線：上述第-耗合電容和-接地端之間其中在上 述U帶線係構成一電感器。 4甘=申請專利範圍第1項所述之參考信號源強化裝 第：耦人電i述第：低通滤波器包括-第-電感耦接上述 笫耦口電今、一第二電感耦接上述第一電感、一第三 感耦接在上述第二電感和上述帶通濾波器之間、一: 容耦接上述第一、第二電感和上述接地端之間、一第:電 容耦接上述第二、第三電感和上述接地端之間、以及一第 四電容耦接上述第三電感、上述帶通濾波器和上述接地 之間。 5 ·如申请專利範圍第1項所述之參考信號源強化裝 置’其中’上述帶通濾波器包括一第五電容並接一第四 感。 6·如申請專利範圍第丨項所述之參考信號源強化裝 置，更包括一第五電感耦接在上述電源和上述信號放大事 置之間。 、 7 ·如申請專利範圍第1項所述之參考信號源強化裝 置，其中，上述第一頻率係為超高頻率（ultrahigh frequency，UHF)或高於超高頻率之頻率信號。

   0809-A20215TWFl(Nl);PWNC-CI-0102-TWXX;GYINGMIN.ptc 第 16 頁 8 ·如申睛專利範圍第1 置’其中，上述來考頻：上所述之參考Μ源強化裝 9.如申請專利諸波J為-倍頻信號。 置，其中，上：1 第項所述之參考信號源強化袭 1Λ 述第一頻率係為一低頻雜訊。 」電:星信號發射器，包括： 輕接一參考頻率信號 耦接一參考頻率信號 一參考信號源強化裝置 多考信號源強化裝置包括： ^ L 一第一低通濾波器，祸接一 /除上述t考頻率信號之一第一頻率 用以消除之-低通遽波器 號之頻率信號； β A之5自波或兩於上述參考頻率1 、、由tt/v 帶通；慮波器’耗接上述第二低通滹浊 4除上述參考頻率信號之一第二頻I·慮波裔，用」 一信號放大裝置，包括·· 上述夂去：ί I放大器，耦接上述帶通濾波器，用以垆-I者i t2 號可使用的輪入功率動態範圍和降低^ " ί的並放大上述參考頻率= 上述電源的低頻—號用… 第二放大：第二放大器，操作在輸出飽和狀態，耦接上过 一放大裔，用以降低上述電源的低頻雜訊， 參考頻率信號在穩定的功率範圍輸出；^ 、’限制上述 年12^4糖:教)正替換頁 . -二.-一"" 案號一呢10 012!____车月曰_修正___ 六、申請專利範圍 一相鎖迴路振i器，柄接上述信號強化裝置，根據上 述第三放大器所輪出之上述參考頻率信號而輸出一載波信 號； 一混波器，用以將上述載波信號和一輸入信號合成， 而輸出一第一信號； 一射頻放大器，耦接上述混波器，用以增大上述第一 #號之強度並透過一天線輸出。 11 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之衛星信號發射器，

   更包括一第一耦合電容耦接在上述第一和第二低通濾波器 之間、一第二耦合電容耦接在上述帶通濾波器和上述第一 放大器之間、一第三耦合電容耦接在上述第一和第二放大 器之間、一第三耦合電容耦接在上述第二和第三放大器之 間、以及一第四耦合電容耦接上述第三放大器之輸出端。 1 2.如申請專利範圍第1 〇項所述之衛星信號發射器， 其中’上述第一低通濾波器包括一微帶線（strip line)輪 接上述參考頻率信號、以及一第一電容耦接在上述微帶 線、上述第一耦合電容和一接地端之間，其中，上 線係構成一電感器。

   1 3.如申請專利範圍第1 〇項所述之衛星信號發射器， 其中，上述第二低通濾波器包括一第一電感耦接上述°第一 耦合電容、一第二電感耦接上述第一電感、一第三 接在上述第二電感和上述帶通濾波器之間、一第二電If 接上述第_、第二電感和上述接地端之間、一第三=耦 疋弟二、第三電感和上述接地端之間、以及_第 。 #四電

   〇809-A20215TlVFl(Nl)；pWNC- Cl-〇l〇2-TWXX;GYINGMIN.ptc 第 jg 頁

   9M2i&8i⑧正替換頁1 號一〇 π 1 91 月 曰

   申請專利範圍 容耦接上述第三電《、上述帶 間。 7上述接地端之 1 4 ·如申請專利範圍第丨〇項所述之 其中，上述帶通據波器包括一第五電容並 匕發射器’ 15.如申請專利範圍第i。項所述之衛二電感。 t括帛五電感轉接在上述電源和上述信號放大裝置之 16 ·如申請專利範圍第1 0項所述之衛星信號發射器， 其中’上述第一頻率係為超高頻率（ul trahigh frequency，UHF)或高於超高頻率之頻率。 1 7 ·如申睛專利範圍第1 〇項所述之衛星信號發射器， 其中，上述參考頻率信號之諧波係為一倍頻信號。 18 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之衛星信號發射器， ，卜述第一—- ' 一 其中 低

   I 氮)正替換頁 案號93100121 94年07月28曰 修正頁 20 30 40

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