CN204216880U - 小型集成宽带捷变频频率源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型集成宽带捷变频频率源装置，包括：用于产生第一点频时钟信号、第二点频时钟信号和第一点频本振信号的点频单元电路、用于根据所述第一点频时钟信号产生第二点频本振信号和第三点频本振信号的LTCC锁相源单元电路，和用于根据所述第二点频时钟信号、所述第一点频本振信号、所述第二点频本振信号和所述第三点频本振信号进行上变频和混频的上变频单元电路；所述点频单元电路和所述LTCC锁相源单元电路连接，所述点频单元电路和LTCC锁相源单元电路还分别和所述上变频单元电路连接；点频单元电路、LTCC锁相源单元电路和上变频单元电路以及相互之间的连接线均集成于单片微波集成电路中。本实用新型具有更高的通用性、方便性和可靠性。

Description

小型集成宽带捷变频频率源装置

技术领域

本实用新型涉及雷达技术领域，尤其涉及一种小型集成宽带捷变频频率源装置。

背景技术

在雷达系统的研制中，通常需要对雷达的干扰效果、抗干扰性能进行评估。由于存在试验的耗费巨大和试验多次性需求的矛盾，通常采用雷达射频半实物仿真实验室对雷达系统进行仿真从而对性能进行评估。雷达射频半实物仿真实验室主要适用于雷达系统仿真，以及基于雷达系统的控制与电子系统的仿真。通常的雷达系统包括火控雷达、预警雷达、高度表等等。针对不同的雷达，虽然子系统的频段、通道数、信号体制等会有所不同，但是主要组成基本一致，包括综合信号模拟系统、空间辐射角度模拟系统、转台、总控与显示系统、综合测试和分析系统以及暗室等配套设施。综合信号模拟系统主要包括目标信号模拟器、环境信号模拟器、干扰信号模拟器和CNI信号模拟器等，以上这些模拟器都需要用到宽带捷变频频率源，从而实现雷达射频半实物仿真。因此对宽带捷变频频率源的研制迫在眉睫，但是现有的宽带捷变频频率源体积大、分立组件多、可靠性差，在机载、舰载等特定的场合试验应用差。

实用新型内容

本实用新型提供了一种小型集成宽带捷变频频率源装置，该装置是一种小型集成化装置，具有更高的通用性、方便性和可靠性。

为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种小型集成宽带捷变频频率源装置，包括：用于产生第一点频时钟信号、第二点频时钟信号和第一点频本振信号的点频单元电路、用于根据所述第一点频时钟信号产生第二点频本振信号和第三点频本振信号的LTCC锁相源单元电路，和用于根据所述第二点频时钟信号、所述第一点频本振信号、所述第二点频本振信号和所述第三点频本振信号进行上变频和混频的上变频单元电路；其中，所述点频单元电路和所述LTCC锁相源单元电路连接，所述点频单元电路和所述LTCC锁相源单元电路还分别和所述上变频单元电路连接；所述点频单元电路、所述LTCC锁相源单元电路和所述上变频单元电路以及相互之间的连接线均集成于单片微波集成电路中。

进一步的，还包括电源管理单元电路，其中，所述电源管理单元电路分别连接所述点频单元电路、所述LTCC锁相源单元电路和所述上变频单元电路，所述电源管理单元电路以及其连接线集成于所述单片微波集成电路中。

其中，所述点频单元电路包括放大器、100MHz恒温晶振、第一单刀双掷开关、谐波组件、功分器、第一功分放大组件和第二单刀双掷开关，其中，所述放大器的输入端连接外部时钟信号端，输出端连接至所述第一单刀双掷开关的第一输入端，所述100MHz恒温晶振连接至所述第一单刀双掷开关的第二输入端，所述功分器的输入端连接至所述第一单刀双掷开关的输出端，所述功分器的第一输出端作为100MHz时钟信号输出端连接外部电路，第二输出端通过所述谐波组件和第一功分放大组件形成两路后再通过所述第二单刀双掷开关切换为一路输出后作为第一点频本振信号输出端连接至所述上变频单元电路，第三输出端作为第二点频时钟信号输出端连接至所述上变频单元电路，第四输出端作为第一点频时钟信号输出端连接至所述LTCC锁相源单元电路。

其中，所述LTCC锁相源单元电路包括第二功分组件、第一PLDRO、第二PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO、第五PLDRO、单刀五掷开关和单刀四掷开关，其中，所述第二功分组件的输入端连接至所述点频单元电路的第一点频时钟信号输出端，五个输出端分别连接至所述第一PLDRO、第二PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO和第五PLDRO的输入端，所述第二PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO和第五PLDRO的输出端分别通过功分器连接至所述单刀五掷开关的四个输入端，还分别通过功分器连接至所述单刀四掷开关的四个输入端，所述第一PLDRO的输出端直接连接至所述单刀五掷开关的第五个输入端，所述单刀四掷开关的输出端作为第二点频本振信号输出端连接至所述上变频单元电路，所述单刀五掷开关的输出端作为第三点频本振信号输出端连接至所述上变频单元电路。

其中，所述电源管理单元电路包括将+27V变换至±15V的第一DC/DC变换模块和将+27V变换至±5V的第二DC/DC变换模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、集成化程度高、结构简单、轻便小巧、操作控制方便、性能稳定可靠；

2、本实用新型可以应用到雷达射频半实物仿真实验室中，也可以嵌入到其他雷达干扰系统中,构成雷达复杂干扰模拟信号,也可以单独用于产生不同环境下的干扰杂波，通过功率放大和上变频连接到发射天线,产生雷达干扰信号因此通用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的小型集成宽带捷变频频率源装置的结构框图；

图2是图1中点频单元电路的具体结构框图；

图3是图1中LTCC锁相源单元电路的具体结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种小型集成宽带捷变频频率源装置，如图1所示，包括：用于产生第一点频时钟信号、第二点频时钟信号和第一点频本振信号的点频单元电路101、用于根据第一点频时钟信号产生第二点频本振信号和第三点频本振信号的低温共烧陶瓷(LTCC，Low Temperature Co-fired Ceramic)锁相源单元电路102，和用于根据所述第二点频时钟信号、所述第一点频本振信号、所述第二点频本振信号和所述第三点频本振信号进行上变频和混频的上变频单元电路103；其中，点频单元电路101和LTCC锁相源单元电路102连接，点频单元电路101和LTCC锁相源单元电路102还分别和上变频单元电路103连接；点频单元电路101、LTCC锁相源单元电路102和上变频单元电路103以及相互之间的连接线均集成于单片微波集成电路中。本实用新型实施例提供的小型集成宽带捷变频频率源装置还包括电源管理单元电路104，其中，电源管理单元电路104分别连接点频单元电路101、LTCC锁相源单元电路102和上变频单元电路103，电源管理单元电路104以及其连接线集成于单片微波集成电路中。

其中，如图2所示，点频单元电路101包括放大器、100MHz恒温晶振、第一单刀双掷开关、谐波组件、功分器、第一功分放大组件和第二单刀双掷开关，其中，放大器的输入端连接外部时钟信号端，输出端连接至第一单刀双掷开关的第一输入端，100MHz恒温晶振连接至第一单刀双掷开关的第二输入端，功分器的输入端连接至第一单刀双掷开关的输出端，功分器的第一输出端作为100MHz时钟信号输出端连接外部电路，100MHz时钟信号输出端输出的信号功率为3dBm；第二输出端通过谐波组件和第一功分放大组件形成两路(两路信号具体为点频信号2.5GHz和3GHz)，之后再通过第二单刀双掷开关切换为一路输出后作为第一点频本振信号输出端连接至上变频单元电路103，第三输出端作为第二点频时钟信号输出端连接至上变频单元电路103，其中第二点频时钟信号具体频率为2.4GHz；第四输出端作为第一点频时钟信号输出端连接至LTCC锁相源单元电路102，其中第一点频时钟信号频率为100MHz具体功率为3dBm。

其中，如图3所示，LTCC锁相源单元电路102包括第二功分组件、第一取样锁相介质振荡器(PLDRO)、第二PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO、第五PLDRO、单刀五掷开关和单刀四掷开关，其中，第二功分组件的输入端连接至点频单元电路101的第一点频时钟信号输出端，五个输出端分别连接至第一PLDRO、第二PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO和第五PLDRO的输入端，第二PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO和第五PLDRO的输出端分别通过功分器连接至单刀五掷开关的四个输入端，还分别通过功分器连接至单刀四掷开关的四个输入端，第一PLDRO的输出端直接连接至单刀五掷开关的第五个输入端，单刀四掷开关的输出端作为第二点频本振信号输出端连接至上变频单元电路103，单刀五掷开关的输出端作为第三点频本振信号输出端连接至上变频单元电路103。其中LTCC锁相源单元电路102把第一点频时钟信号输出端输出100MHz信号，通过第二功分组件功分为五路(各路功率3dBm)，作为LTCC锁相源的参考信号，五路信号分别为高频点频信号为9GHz、10GHz、11GHz、12GHz、13GHz，通过单刀四掷开关切换成9GHz、10GHz、11GHz、12GHz输出，通过单刀五掷开关切换成9GHz、10GHz、11GHz、12GHz、13GHz输出。

上变频单元电路103的主要功能是对DDS信号进行上变频，内部工作原理为：DDS芯片根据第二点频时钟信号产生500～1000MHz的步进信号，由于DDS芯片产生的信号杂散只能在－45dBc左右，所以本实用新型对DDS芯片产生的信号根据第一点频本振信号和第二点频本振信号进行上变频，使得杂散优化，使得频综杂散优于-50dBc；之后再分频得到1.5～2.5GHz，并通过第三点频本振信号混频得到10.5～15.5GHz信号。最终宽带捷变频频率源装置输出频率为10.5～15.5GHz。

其中，所述电源管理单元电路104包括将+27V变换至±15V的第一DC/DC变换模块和将+27V变换至±5V的第二DC/DC变换模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、集成化程度高、结构简单、轻便小巧、操作控制方便、性能稳定可靠；

2、本实用新型可以应用到雷达射频半实物仿真实验室中，也可以嵌入到其他雷达干扰系统中,构成雷达复杂干扰模拟信号,也可以单独用于产生不同环境下的干扰杂波，通过功率放大和上变频连接到发射天线,产生雷达干扰信号因此通用性好。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种小型集成宽带捷变频频率源装置，其特征在于，包括：用于产生第一点频时钟信号、第二点频时钟信号和第一点频本振信号的点频单元电路、用于根据所述第一点频时钟信号产生第二点频本振信号和第三点频本振信号的LTCC锁相源单元电路，和用于根据所述第二点频时钟信号、所述第一点频本振信号、所述第二点频本振信号和所述第三点频本振信号进行上变频和混频的上变频单元电路；其中，所述点频单元电路和所述LTCC锁相源单元电路连接，所述点频单元电路和所述LTCC锁相源单元电路还分别和所述上变频单元电路连接；所述点频单元电路、所述LTCC锁相源单元电路和所述上变频单元电路以及相互之间的连接线均集成于单片微波集成电路中。

2.如权利要求1所述的小型集成宽带捷变频频率源装置，其特征在于，还包括电源管理单元电路，其中，所述电源管理单元电路分别连接所述点频单元电路、所述LTCC锁相源单元电路和所述上变频单元电路。

3.如权利要求1或2所述的小型集成宽带捷变频频率源装置，其特征在于，所述点频单元电路包括放大器、100MHz恒温晶振、第一单刀双掷开关、谐波组件、功分器、第一功分放大组件和第二单刀双掷开关，其中，所述放大器的输入端连接外部时钟信号端，输出端连接至所述第一单刀双掷开关的第一输入端，所述100MHz恒温晶振连接至所述第一单刀双掷开关的第二输入端，所述功分器的输入端连接至所述第一单刀双掷开关的输出端，所述功分器的第一输出端作为100MHz时钟信号输出端连接外部电路，第二输出端通过所述谐波组件和第一功分放大组件形成两路后再通过所述第二单刀双掷开关切换为一路输出后作为第一点频本振信号输出端连接至所述上变频单元电路，第三输出端作为第二点频时钟信号输出端连接至所述上变频单元电路，第四输出端作为第一点频时钟信号输出端连接至所述LTCC锁相源单元电路。

4.如权利要求3所述的小型集成宽带捷变频频率源装置，其特征在于，所述LTCC锁相源单元电路包括第二功分组件、第一PLDRO、第二PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO、第五PLDRO、单刀五掷开关和单刀四掷开关，其中，所述第二功分组件的输入端连接至所述点频单元电路的第一点频时钟信号输出端，五个输出端分别连接至所述第一PLDRO、第二PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO和第五PLDRO的输入端，所述第二PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO和第五PLDRO的输出端分别通过功分器连接至所述单刀五掷开关的四个输入端，还分别通过功分器连接至所述单刀四掷开关的四个输入端，所述第一PLDRO的输出端直接连接至所述单刀五掷开关的第五个输入端，所述单刀四掷开关的输出端作为第二点频本振信号输出端连接至所述上变频单元电路，所述单刀五掷开关的输出端作为第三点频本振信号输出端连接至所述上变频单元电路。

5.如权利要求2所述的小型集成宽带捷变频频率源装置，其特征在于，所述电源管理单元电路包括将+27V变换至±15V的第一DC/DC变换模块和将+27V变换至±5V的第二DC/DC变换模块。

6.如权利要求2所述的小型集成宽带捷变频频率源装置，其特征在于，所述电源管理单元电路以及其连接线集成于所述单片微波集成电路中。