CN210986082U - 一种国产化宽带频综电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种国产化宽带频综电路，振荡器通过倍频器与直接数字频率合成器电连接，控制器与直接数字频率合成器电连接并控制其工作，直接数字频率合成器通过鉴频鉴相器和环路滤波器与第一开关电连接，第一开关分别与三个以上并联在一起的压控振荡器的输入端电连接，各压控振荡器的输出端分别与第二开关电连接，第二开关则分别与外部端口和分频器电连接，分频器的输出端与上述鉴频鉴相器的射频端口电连接。本实用新型所公开的国产化宽带频综电路，以锁相环电路作为基础电路，通过改变参考信号和环路的合理分段来规避传统电路同时实现细步进和宽带信号的难点。电路产生的细步进宽带信号的各项指标较好，在众多领域都可以很好的实施。
Description
技术领域
本实用新型涉及频综电路领域，具体的说涉及该领域内的一种国产化宽带频综电路。
背景技术
频综作为现在通信技术及雷达、仪器仪表等行业的核心设备，它的性能很大程度上决定着这些设备的性能。频综技术自提出至今已有很多年，经历过无数次变革和技术突破，目前主要分为振荡方式和合成方式。合成方式又衍生出直接数字合成、间接模拟合成、间接数字合成、直接模拟合成等。
但是这项技术在国内以往的一段时间发展并不理想，由于技术难度大、耗资大，几十年并没有得到十分的重视。国外40年代就提出的频率合成观念在国内仍然依靠进口。随着这些年国内半导体行业的突飞猛进，国产的频综器件和技术也快速发展，间接合成技术选择方式多样化，使用最广泛的是间接数字式合成，这种方式使用锁相环电路来实现，优点是电路简单，易于实现；各项指标都比较平衡，缺点是细步进频率指标较差、产生宽带信号会使频率切换时间较长，严重的限制了此种方式在宽带细步进频综方面的应用。
传统的间接方式合成频率源实现方式如图1所示，频综由振荡器、鉴频鉴相器（PFD）、环路滤波器（LOOP）、压控振荡器（VCO/VCXO）、数字分频器（DIV）构成，频率切换时间取决于频率切换带宽和环路滤波器的环路带宽。环路滤波器的带宽可以根据调整环路参数来实现，而频率切换的带宽是根据实际需求产生，无法调整。当频率切换的带宽较宽时会导致锁相电路的失锁、杂散恶化等现象。细步进主要取决于鉴相频率及锁相电路中鉴频鉴相器的鉴相方式，整数方式鉴相器产生细步进频率信号就意味着需要将鉴相频率预分频，这样产生的频率信号相位噪声会很差，一般不考虑这种方式实现；小数方式鉴相器则可以实现任意步进（步进取决于小数分频器的寄存器位数）的频率信号，缺点是小数方式会带来小数杂散、步进杂散和整数边界杂散，这些杂散严重降低了输出信号的性能，具体的整数边界杂散如图2所示。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种国产化宽带频综电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种国产化宽带频综电路，其改进之处在于：振荡器通过倍频器与直接数字频率合成器电连接，控制器与直接数字频率合成器电连接并控制其工作，直接数字频率合成器通过鉴频鉴相器和环路滤波器与第一开关电连接，第一开关分别与三个以上并联在一起的压控振荡器的输入端电连接，各压控振荡器的输出端分别与第二开关电连接，第二开关则分别与外部端口和分频器电连接，分频器的输出端与上述鉴频鉴相器的射频端口电连接。
进一步的，倍频器产生1GHz的参考信号。
进一步的，直接数字频率合成器产生92MHz—95MHz的基准信号。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型所公开的国产化宽带频综电路，以锁相环电路作为基础电路，通过改变参考信号和环路的合理分段来规避传统电路同时实现细步进和宽带信号的难点。电路产生的细步进宽带信号的各项指标较好，在众多领域都可以很好的实施。
附图说明
图1是现有间接合成频率源实现电路的组成框图；
图2是整数边界杂散的示意图；
图3是本实用新型实施例1所公开国产化宽带频综电路的组成框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1，如图3所示，本实施例公开了一种国产化宽带频综电路，振荡器1通过倍频器2与直接数字频率合成器3（DDS）电连接，控制器4与直接数字频率合成器电连接并控制其工作，直接数字频率合成器通过鉴频鉴相器5和环路滤波器6（LOOP）与第一开关7电连接，第一开关分别与并联在一起的第一压控振荡器8（VCO1）、第二压控振荡器9（VCO2）直至第N压控振荡器10（VCON）的输入端电连接，各压控振荡器的输出端分别与第二开关12电连接，第二开关则分别与外部端口和分频器11电连接，分频器11的输出端与上述鉴频鉴相器5的射频端口电连接。倍频器产生1GHz的参考信号。直接数字频率合成器产生92MHz—95MHz的基准信号。
本实施例所公开电路的工作过程为：振荡器的信号输入至倍频器BAR43S(B95)，该倍频器经过倍频电路产生1GHz的参考信号，1GHz参考信号输入直接数字频率合成器DDSGM4940，控制器 HWD2V1000FBGA256通过对DDS GM4940的配置使得DDS GM4940产生92MHz—95MHz的基准信号，该基准信号输入至鉴频鉴相器 GM4704B，鉴频鉴相器采用整数鉴相的方式将基准信号和后端的反馈信号进行比对，比对后的信号经过环路滤波器（LOOP），由环路滤波器（LOOP）抑制交流信号及干扰信号，产生纯净的直流调谐信号，该信号进入第一开关MPG25DS后对第一压控振荡器VCO1 SIV019SP4进行调谐控制，产生需要输出的信号F1，F1经过第二开关 GASW20输出至外部端口，在输出链路上该信号经过耦合的方式反馈至分频器SID002SP3，分频器将F1耦合的信号2分频后反馈至鉴频鉴相器 GM4704B的射频端口，并通过鉴频鉴相器 GM4704B内部N分频器分频后与基准信号进行鉴频鉴相。当输出频率超过第一压控振荡器VCO1 SIV019SP4的频率范围后，则依次切换至第二压控振荡器VCO2直至第N压控振荡器VCON，保证宽带信号的全覆盖。
本实施例所公开电路的主要技术指标如下：（1）输出频率：12GHz～19.5GHz；（2）频率步进：1kHz；（3）输出功率：≥+7dBm；（4）频率稳定度：≤±0.1ppm；（5）相位噪声：≤-90dBc/Hz@1kHz；（19.5GHz时）；（6）谐波抑制：≥60dBc；（7）杂散抑制：≥70dBc；（8）跳频时间：≤200us。
本实施例所公开电路的振荡器产生的参考信号不直接输入至鉴相器的输入端口，而是先倍频产生点频信号，该信号作为直接数字频率合成器DDS的参考频率，利用DDS产生细步进、高杂散的特点产生的信号作为鉴频鉴相器的参考信号，通过可变的参考信号解决了鉴相器不能使用整数鉴相的缺陷，而可变的参考也会优化输出信号的杂散，使得输出信号实现细步进、低杂散的特点。环路滤波器输出端接第一开关，该第一开关可切换压控振荡器VCO的选段，通过VCO的切换来满足宽带信号的覆盖，解决了单一的锁相电路实现宽带信号难的问题。
本实施例所公开电路可实现宽带细步进信号的产生，频率步进为1kHz，同时所使用器件均为国产化器件，实现了各个部件百分百全国产化的目标，在市场上有着广阔的前景。
Claims (3)
1.一种国产化宽带频综电路，其特征在于：振荡器通过倍频器与直接数字频率合成器电连接，控制器与直接数字频率合成器电连接并控制其工作，直接数字频率合成器通过鉴频鉴相器和环路滤波器与第一开关电连接，第一开关分别与三个以上并联在一起的压控振荡器的输入端电连接，各压控振荡器的输出端分别与第二开关电连接，第二开关则分别与外部端口和分频器电连接，分频器的输出端与上述鉴频鉴相器的射频端口电连接。
2.根据权利要求1所述的国产化宽带频综电路，其特征在于：倍频器产生1GHz的参考信号。
3.根据权利要求1所述的国产化宽带频综电路，其特征在于：直接数字频率合成器产生92MHz—95MHz的基准信号。
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