CN208675201U - 一种小型毫米波频率源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小型毫米波频率源装置。该装置包括射频电路和控制电路，其中射频电路包括参考信号电路、频率合成电路和倍频调制电路；参考信号电路使用内部温补晶振作为参考信号，利用频率合成电路产生17GHz点频信号，再由二倍频器倍频至34GHz，最后经过三级调制开关、带通滤波器和温补衰减器稳定，输出34GHz可调制本振信号。本实用新型系统稳定性高，芯片集成度高、组件小型化，节约了成本，实现了频率源小型化以及功能集成化的设计。
Description
技术领域
本实用新型属于微波毫米波技术领域，特别是一种小型化本振频率源装置。
背景技术
频率源是通信、雷达、仪器、空间电子设备等电子系统的关键组成部件，其主要作用是产生宽带本振信号或导引头自检信号，它的性能指标直接影响到电子系统的性能。
频率源技术是现在微波测量、通信和雷达系统等应用领域里面的关键技术。20世纪90年代以来，随着对毫米波技术需求的增长以及在研制毫米波雷达发射机、接收机、天线和无源器件等各个方面的重大突破，毫米波技术的发展进入了一个新的阶段。同时，这也对毫米波频率源提出了越来越高的要求，快捷变、低相噪、高性能、小体积、低功耗、高集成度以及低成本的频率合成技术逐渐成为通信雷达系统的研究热点。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种系统集成度高、组件小型化的毫米波频率源装置。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种小型毫米波频率源装置，包括射频电路和控制电路，所述射频电路包括参考信号电路、频率合成电路和倍频调制电路；
所述参考信号电路的输出端接入频率合成电路，频率合成电路的输出端接入倍频调制电路，控制电路的输出端一方面接入频率合成电路、另一方面接入倍频调制电路。
进一步地，所述参考信号电路包括顺次连接的温补晶振、第一低噪声放大器和低通滤波器，低通滤波器的输出端接入频率合成电路；
由温补晶振发出的参考信号，经过第一低噪声放大器进行功率放大，然后经过低通滤波器进行滤波处理，接着发送至频率合成电路。
进一步地，所述频率合成电路包括顺次连接的频率合成器、环路滤波电路、运算放大器、压控振荡器、耦合器、衰减器、第二低噪声放大器和四分频器，参考信号电路输出的参考信号接入频率合成器的一个输入端口，四分频器的输出端接入频率合成器的另一个输入端口，耦合器输出17GHz点频信号，接入倍频调制电路。
进一步地，所述倍频调制电路包括顺次连接的二倍频器、三级调制开关、带通滤波器和温补衰减器；二倍频器接收频率合成电路输出的17GHz点频信号，由二倍频器倍频至34GHz信号，经过三级调制开关提高开关速度和调制深度指标，再经过带通滤波器滤除基波和高次谐波，最后经过温补衰减器对温度变化造成的功率损耗进行补偿，输出功率稳定的本振信号。
进一步地，所述控制电路包括拨码开关、驱动器、CPLD和数字晶振，数字晶振接入CPLD，拨码开关通过驱动器接入数字晶振CPLD；
所述数字晶振把参考信号输出至CPLD作为其时钟参考信号，拨码开关通过驱动器把控制电平输入至CPLD作为其控制信号，CPLD的输出端分别连接至频率合成电路和三级调制开关，对信号进行控制。
进一步地，所述频率合成电路中，频率合成器为ADF4106频率合成器芯片，运算放大器为OP284有源环路滤波运算放大器，所述压控振荡器为HMC733LC4B压控振荡器，所述四分频器为ADF5001四分频器。
进一步地，所述倍频调制电路中，二倍频器为AMMC-5040二倍频器，三级调制开关为MA4AGSW1三级调制开关。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：(1)通过锁相倍频的方法替代了直接锁相输出的传统方案，在满足最终指标的条件下，提高了系统的稳定性，并且节约了成本；(2)集成脉冲调制开关，无需外置脉冲调制控制模块，利于组件小型化，提高了系统集成度。
附图说明
图1为本实用新型小型毫米波频率源装置的结构框图。
具体实施方式
本实用新型小型毫米波频率源装置，包括射频电路和控制电路，所述射频电路包括参考信号电路、频率合成电路和倍频调制电路；
所述参考信号电路的输出端接入频率合成电路，频率合成电路的输出端接入倍频调制电路，控制电路的输出端一方面接入频率合成电路、另一方面接入倍频调制电路。
作为一种具体示例，所述参考信号电路包括顺次连接的温补晶振、第一低噪声放大器和低通滤波器，低通滤波器的输出端接入频率合成电路；
由温补晶振发出的参考信号，经过第一低噪声放大器进行功率放大，然后经过低通滤波器进行滤波处理，接着发送至频率合成电路。
作为一种具体示例，所述频率合成电路包括顺次连接的频率合成器、环路滤波电路、运算放大器、压控振荡器、耦合器、衰减器、第二低噪声放大器和四分频器，参考信号电路输出的参考信号接入频率合成器的一个输入端口，四分频器的输出端接入频率合成器的另一个输入端口，耦合器输出17GHz点频信号，接入倍频调制电路。
作为一种具体示例，所述倍频调制电路包括顺次连接的二倍频器、三级调制开关、带通滤波器和温补衰减器；二倍频器接收频率合成电路输出的17GHz点频信号，由二倍频器倍频至34GHz信号，经过三级调制开关提高开关速度和调制深度指标，再经过带通滤波器滤除基波和高次谐波，最后经过温补衰减器对温度变化造成的功率损耗进行补偿，输出功率稳定的本振信号。
作为一种具体示例，所述控制电路包括拨码开关、驱动器、CPLD和数字晶振，数字晶振接入CPLD，拨码开关通过驱动器接入数字晶振CPLD；
所述数字晶振把参考信号输出至CPLD作为其时钟参考信号，拨码开关通过驱动器把控制电平输入至CPLD作为其控制信号，CPLD的输出端分别连接至频率合成电路和三级调制开关，对信号进行控制。
作为一种具体示例，所述频率合成电路中，频率合成器为ADF4106频率合成器芯片，运算放大器为OP284有源环路滤波运算放大器，所述压控振荡器为HMC733LC4B压控振荡器，所述四分频器为ADF5001四分频器。
作为一种具体示例，所述倍频调制电路中，二倍频器为AMMC-5040二倍频器，三级调制开关为MA4AGSW1三级调制开关。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例
结合图1，本实用新型一种小型毫米波频率源装置，包括射频电路和控制电路两大部分；
所述射频电路包括参考信号电路、频率合成电路和倍频调制电路，其中参考信号电路包括温补晶振、第一低噪声放大器和低通滤波器；频率合成电路包括频率合成器、环路滤波电路、运算放大器、压控振荡器、耦合器、衰减器、第二低噪声放大器和四分频器；倍频调制电路包括二倍频器、三级调制开关、带通滤波器和温补衰减器；
所述控制电路包括拨码开关、驱动器、CPLD和数字晶振；
所述数字晶振把参考信号输出至CPLD作为其时钟参考信号，拨码开关把控制电平输入至CPLD作为其控制信号，CPLD的输出端分别连接至频率合成电路和三级调制开关，对信号进行控制；
由温补晶振发出的参考信号，经过第一低噪声放大器进行功率放大，然后经过低通滤波器进行滤波处理，接着进入频率合成电路，产生17GHz点频信号，再进入倍频调制电路，由二倍频器倍频至34GHz信号，经过三级调制开关来提高开关速度和调制深度指标，再经过带通滤波器滤除基波和高次谐波，最后经过温补衰减器来对温度变化造成的功率损耗进行补偿，输出功率稳定的本振信号。
进一步地，所述频率合成器为ADF4106频率合成器芯片。
进一步地，所述运算放大器为OP284有源环路滤波运算放大器。
进一步地，所述压控振荡器为HMC733LC4B压控振荡器。
进一步地，所述四分频器为ADF5001四分频器。
进一步地，所述二倍频器为AMMC-5040二倍频器。
进一步地，所述三级调制开关为MA4AGSW1三级调制开关。
综上所述，本实用新型通过锁相倍频的方法替代了直接锁相输出的传统方案，在满足最终指标的条件下，提高了系统的稳定性，并且节约了成本；集成脉冲调制开关，无需外置脉冲调制控制模块，利于组件小型化，提高了系统集成度。
Claims (7)
1.一种小型毫米波频率源装置，其特征在于，包括射频电路和控制电路，所述射频电路包括参考信号电路、频率合成电路和倍频调制电路；
所述参考信号电路的输出端接入频率合成电路，频率合成电路的输出端接入倍频调制电路，控制电路的输出端一方面接入频率合成电路、另一方面接入倍频调制电路。
2.根据权利要求1所述的小型毫米波频率源装置，其特征在于，所述参考信号电路包括顺次连接的温补晶振、第一低噪声放大器和低通滤波器，低通滤波器的输出端接入频率合成电路；
由温补晶振发出的参考信号，经过第一低噪声放大器进行功率放大，然后经过低通滤波器进行滤波处理，接着发送至频率合成电路。
3.根据权利要求1所述的小型毫米波频率源装置，其特征在于，所述频率合成电路包括顺次连接的频率合成器、环路滤波电路、运算放大器、压控振荡器、耦合器、衰减器、第二低噪声放大器和四分频器，参考信号电路输出的参考信号接入频率合成器的一个输入端口，四分频器的输出端接入频率合成器的另一个输入端口，耦合器输出17GHz点频信号，接入倍频调制电路。
4.根据权利要求1所述的小型毫米波频率源装置，其特征在于，所述倍频调制电路包括顺次连接的二倍频器、三级调制开关、带通滤波器和温补衰减器；二倍频器接收频率合成电路输出的17GHz点频信号，由二倍频器倍频至34GHz信号，经过三级调制开关提高开关速度和调制深度指标，再经过带通滤波器滤除基波和高次谐波，最后经过温补衰减器对温度变化造成的功率损耗进行补偿，输出功率稳定的本振信号。
5.根据权利要求1所述的小型毫米波频率源装置，其特征在于，所述控制电路包括拨码开关、驱动器、CPLD和数字晶振，数字晶振接入CPLD，拨码开关通过驱动器接入数字晶振CPLD；
所述数字晶振把参考信号输出至CPLD作为其时钟参考信号，拨码开关通过驱动器把控制电平输入至CPLD作为其控制信号，CPLD的输出端分别连接至频率合成电路和三级调制开关，对信号进行控制。
6.根据权利要求3所述的小型毫米波频率源装置，其特征在于，所述频率合成电路中，频率合成器为ADF4106频率合成器芯片，运算放大器为OP284有源环路滤波运算放大器，所述压控振荡器为HMC733LC4B压控振荡器，所述四分频器为ADF5001四分频器。
7.根据权利要求4所述的小型毫米波频率源装置，其特征在于，所述倍频调制电路中，二倍频器为AMMC-5040二倍频器，三级调制开关为MA4AGSW1三级调制开关。
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| CN201821603084.8U Active CN208675201U (zh) | 2018-09-29 | 2018-09-29 | 一种小型毫米波频率源装置 |
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