CN109100689B - 一种相位连续的细步进频率源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种相位连续的细步进频率源，该频率源包括：放大功分单元、DDS单元和开关放大单元；所述放大功分单元对外部参考信号进行功率放大和功率分配，获得多路参考时钟信号；所述DDS单元利用每个参考时钟信号，产生一个与该参考时钟信号对应的一路射频信号；所述开关放大单元对每一路射频信号进行开关选择和放大，并输出细步进信号。本发明提供的相位连续的细步进频率源通过设置放大功分单元、多路DDS单元和开关，能够解决信号切换后相位连续问题。

Description

一种相位连续的细步进频率源
技术领域
本申请涉及频率源领域，尤其涉及一种相位连续的细步进频率源。
背景技术
频率源是雷达系统中核心部件，其作用是给雷达系统产生各种频率信号，其性能的优劣直接决定了雷达系统的威力。频率源采用频率合成技术实现，其基本方法有三种：直接式频率合成、间接式频率合成(PLL)和直接数字频率合成(DDS)。由于DDS具有频率分辨率高、频点转换速度快、相位噪声低等优点，细步进频率源一般采用DDS技术实现。
现代战场电子环境复杂，对雷达系统的抗干扰能力提出越来越高的要求。对频率源系统来说，频点变换后信号相位仍连续是提高系统的抗干扰能力的一种方法。因此作为频率源系统的重要部件，如何实现细步进频率源的频点变换后相位连续成为亟待解决的问题。
发明内容
为了解决信号切换后相位连续问题，本发明采用下述技术方案：
本发明实施例提供一种相位连续的细步进频率源，该频率源包括：放大功分单元、DDS单元和开关放大单元；
所述放大功分单元对外部参考信号进行功率放大和功率分配，获得多路参考时钟信号；所述DDS单元利用每个参考时钟信号，产生一个与该参考时钟信号对应的一路射频信号；所述开关放大单元对每一路射频信号进行开关选择和放大，并输出细步进信号。
优选地，所述放大功分单元包括：参考信号放大器和多个功率分配器；
所述参考信号放大器用于对外部参考信号进行功率放大；
所述多个功率分配器以树形拓扑的形式相互电连接；
所述树形拓扑的第一层用于对放大的参考信号进行功率分配；
所述树形拓扑的最末层用于对多路传输信号进行处理，输出多路参考时钟信号。
优选地，所述放大功分单元包括：参考信号放大器、第一功率分配器、第二功率分配器和第三功率分配器；
所述参考信号放大器的第一端口用于接收所述外部参考信号；
所述参考信号放大器的第二端口与所述第一功率分配器的第一端口连接；所述第一功率分配器的第二端口与所述第二功率分配器的第一端口连接；所述第一功率分配器的第三端口与所述第三功率分配器的第一端口连接；
所述第二功率分配器的第二端口和第三端口与所述第三功率分配器的第二端口、第三端口和第四端口用于输出所述参考时钟信号。
优选地，所述DDS单元包括：多个传输通道；每个传输通道均对一路参考时钟信号进行处理，输出射频信号。
优选地，所述DDS单元包括：DDS、低通滤波器和单刀单掷开关；
所述DDS对所述参考时钟信号进行数字处理，经低通滤波器对数字处理后的信号进行滤波处理，最后经过单刀单掷开关输出射频信号。
优选地，所述DDS的第一端口用于接收所述参考时钟信号；
所述DDS的第二端口与所述低通滤波器的第一端口连接；
所述低通滤波器的第二端口与所述单刀单掷开关第一端口连接。
优选地，所述开关放大单元包括：单刀五掷开关和输出放大器；
所述的单刀五掷开关对所述的射频信号进行选择处理，经输出放大器对选择处理后的信号进行功率放大，并输出细步进信号。
优选地，所述单刀五掷开关的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口和第五端口用于接收所述射频信号；
所述单刀五掷开关的第六端口与所述输出放大器的第一端口连接。
优选地，该频率源还包括：用于对放大功分单元、DDS单元和开关放大单元进行电源控制和状态监测的电源控制与监测电路。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的一种相位连续的细步进频率源，通过设置放大功分单元、多路DDS单元和开关，实现了频率源细步进信号的低杂散和低相位噪声指标，解决了信号快速切换以及信号切换后相位不连续问题。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明实施例所述相位连续的细步进频率源示意图。
附图标号：1、放大功分单元，2、DDS单元，3、开关放大单元，4、参考信号放大器，5、第一功率分配器，6、第二功率分配器，7、第三功率分配器，8、DDS，9、低通滤波器，10、单刀单掷开关，11、单刀五掷开关，12、输出放大器，13、电源控制与监测电路，14、频率源。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种相位连续的细步进频率源14，该频率源14包括：放大功分单元1、DDS单元2和开关放大单元3。本实施例中中，所述放大功分单元1对外部参考信号进行功率放大和功率分配，获得五路参考时钟信号；所述DDS单元2利用参考时钟信号，产生五路射频信号；所述开关放大单元3对五路射频信号进行开关选择和放大，并输出细步进信号。
本实施例中的核心思路是利用多路DDS单元产生射频信号，通过开关选择输出细步进信号，从而实现开关切换信号后相位连续的目的。
本实施例中，所述放大功分单元1包括：参考信号放大器4和多个功率分配器；所述参考信号放大器用于对外部参考信号进行功率放大；所述多个功率分配器以树形拓扑的形式相互电连接；所述树形拓扑的第一层用于对放大的参考信号进行功率分配；所述树形拓扑的最末层用于对多路传输信号进行处理，输出多路参考时钟信号。
作为一个优选的实施例，所述放大功分单元1包括：参考信号放大器4、第一功率分配器5、第二功率分配器6和第三功率分配器7。所述参考信号放大器4的第一端口用于接收所述外部参考信号；所述参考信号放大器4的第二端口与所述第一功率分配器5的第一端口连接；所述第一功率分配器5的第二端口与所述第二功率分配器6的第一端口连接；所述第一功率分配器5的第三端口与所述第三功率分配器7的第一端口连接；所述第二功率分配器6的第二端口和第三端口与所述第三功率分配器7的第二端口、第三端口和第四端口用于输出所述参考时钟信号。
本实施例中，所述DDS单元2包括：依次连接的DDS8、低通滤波器9和单刀单掷开关10。所述DDS对所述参考时钟信号进行数字处理，经低通滤波器9对数字处理后的信号进行滤波处理，最后经过单刀单掷开关10输出射频信号。
作为一个优选的实施例，所述DDS单元2包括：DDS8、低通滤波器9和单刀单掷开关10。所述DDS8的第一端口用于接收所述参考时钟信号；所述DDS8的第二端口与所述低通滤波器9的第一端口连接；所述低通滤波器9的第二端口与所述单刀单掷开关10第一端口连接。
本实施例中，所述开关放大单元3包括：依次连接的单刀五掷开关11和输出放大器12。所述的单刀五掷开关11对所述的射频信号进行选择处理，经输出放大器12对选择处理后的信号进行放大处理，并输出细步进信号。
作为一个优选的实施例，所述开关放大单元3包括：单刀五掷开关11和输出放大器12。所述单刀五掷开关11的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口和第五端口用于接收所述射频信号；所述单刀五掷开关11的第六端口与所述输出放大器12的第一端口连接。
本实施例中，为了提高频率源14的可控性，进一步在频率源14中设置一个用于放大功分单元1、DDS单元2和开关放大单元3进行电源控制和状态监测的电源控制与监测电路13。
下面通过实例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本实例提供了一种相位连续的细步进频率源14，包括参考信号放大器4、第一功率分配器5、第二功率分配器6、第三功率分配器7、DDS8、低通滤波器9、单刀单掷开关10、单刀五掷开关11、输出放大器12、电源控制与监测电路13。
本实例中，参考信号放大器4的第二端口与第一功分器5的第一端口连接；第一功率分配器5的第二端口与第二功率分配器6的第一端口连接；第一功率分配器5的第三端口与第三功率分配器7的第一端口连接；第二功率分配器6的第二端口和第三端口与所述第三功率分配器7的第二端口、第三端口和第四端口与每个DDS单元中的DDS8第一端口连接；DDS8的第二端口与低通滤波器9的第一端口连接；低通滤波器9的第二端口与单刀单掷开关10第一端口连接；每个DDS单元中的单刀单掷开关10第二端口与单刀五掷开关11的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口和第五端口连接；单刀五掷开关11的第六端口与输出放大器12的第一端口连接。
本实例中所述细步进频率源14内部包含放大功分单元、DDS单元和开关放大单元，DDS单元2中包括5路DDS8，通过开关切换五路DDS8产生的射频信号，输出相位连续的细步进信号。来自系统的参考信号进入频率源14，经放大功分单元1后进入五路DDS，每路DDS产生不同频点射频信号，再经过开关放大单元3选择输出其中一路射频信号，得到相位连续的细步进信号。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种相位连续的细步进频率源，其特征在于，该频率源包括：放大功分单元、DDS单元和开关放大单元；
所述放大功分单元对外部参考信号进行功率放大和功率分配，获得多路参考时钟信号；所述DDS单元利用每个参考时钟信号，产生一个与该参考时钟信号对应的一路射频信号；所述开关放大单元对每一路射频信号进行开关选择和放大，并输出细步进信号；所述放大功分单元包括：参考信号放大器和多个功率分配器；
所述参考信号放大器用于对外部参考信号进行功率放大；
所述多个功率分配器以树形拓扑的形式相互电连接；
所述树形拓扑的第一层用于对放大的参考信号进行功率分配；
所述树形拓扑的最末层用于对多路传输信号进行处理，输出多路参考时钟信号。
2.根据权利要求1所述的相位连续的细步进频率源，其特征在于，所述放大功分单元包括：参考信号放大器、第一功率分配器、第二功率分配器和第三功率分配器；
所述参考信号放大器的第一端口用于接收所述外部参考信号；
所述参考信号放大器的第二端口与所述第一功率分配器的第一端口连接；所述第一功率分配器的第二端口与所述第二功率分配器的第一端口连接；所述第一功率分配器的第三端口与所述第三功率分配器的第一端口连接；
所述第二功率分配器的第二端口和第三端口与所述第三功率分配器的第二端口、第三端口和第四端口用于输出所述参考时钟信号。
3.根据权利要求1所述的相位连续的细步进频率源，其特征在于，所述DDS单元包括：多个传输通道；每个传输通道均对一路参考时钟信号进行处理，输出射频信号。
4.根据权利要求3所述的相位连续的细步进频率源，其特征在于，所述DDS单元包括：DDS、低通滤波器和单刀单掷开关；
所述DDS对所述参考时钟信号进行数字处理，经低通滤波器对数字处理后的信号进行滤波处理，最后经过单刀单掷开关输出射频信号。
5.根据权利要求4所述的相位连续的细步进频率源，其特征在于，所述DDS的第一端口用于接收所述参考时钟信号；
所述DDS的第二端口与所述低通滤波器的第一端口连接；
所述低通滤波器的第二端口与所述单刀单掷开关第一端口连接。
6.根据权利要求1所述的相位连续的细步进频率源，其特征在于，所述开关放大单元包括：单刀五掷开关和输出放大器；
所述的单刀五掷开关对所述的射频信号进行选择处理，经输出放大器对选择处理后的信号进行功率放大，并输出细步进信号。
7.根据权利要求6所述的相位连续的细步进频率源，其特征在于，所述单刀五掷开关的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口和第五端口用于接收所述射频信号；
所述单刀五掷开关的第六端口与所述输出放大器的第一端口连接。
8.根据权利要求1所述的相位连续的细步进频率源，其特征在于，该频率源还包括：用于对放大功分单元、DDS单元和开关放大单元进行电源控制和状态监测的电源控制与监测电路。
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