CN211127780U - 一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源 - Google Patents
一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211127780U CN211127780U CN201921909947.9U CN201921909947U CN211127780U CN 211127780 U CN211127780 U CN 211127780U CN 201921909947 U CN201921909947 U CN 201921909947U CN 211127780 U CN211127780 U CN 211127780U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- frequency
- circuit part
- chip
- input end
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源，包括射频电路部分和数字电路部分；射频电路部分和数字电路部分共用同一个80MHz的恒温晶振产生的信号作为基准信号；射频电路采用低相噪小数分频锁相环HMC704LP4芯片作为鉴相器，数字电路部分控制鉴相器内置的基准分频器的分频比，最终使得射频电路部分输出跳频间隔为20MHz、频率范围为13.18GHz～14.68GHz的一本振信号。本实用新型具有工作频带宽、跳频速度快，体积小，相位噪声低的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及雷达通信技术领域，尤其是一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源。
背景技术
随着雷达通信等领域技术的不断发展，对频率合成器的综合性能提出了更高要求。宽频带、低噪声、低杂散、高跳频速率、体积小成为频率合成器重要发展趋势。频率合成方式包括直接式频率合成、锁相式即间接式频率合成、直接数字式合成、混合式频率合成四种。频率合成技术是雷达通信系统实现高性能指标的关键技术之一。
实用新型内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源，具有工作频带宽、跳频速度快，体积小，相位噪声低的优点。
另外，还能够满足以下指标：
频率范围：13.18GHz～14.68GHz；
频率步进：20MHz；
相位噪声：≤-90dBc/Hz@1KHz；
杂散抑制：≤-65dBc；
跳频时间：≤50us。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案，包括：
一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源，包括射频电路部分和数字电路部分；射频电路部分和数字电路部分共用同一个晶振产生的信号作为基准信号；
射频电路部分包括：鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、二分频器、高通滤波器、运算放大器、腔体滤波器；
晶振的输出端连接鉴相器的第一输入端，鉴相器的输出端连接环路滤波器的输入端，环路滤波器的输出端连接压控振荡器的输入端，压控振荡器的输出端分别连接二分频器的输入端和腔体滤波器的输入端，二分频器的输出端连接高通滤波器的输入端，高通滤波器的输出端连接运算放大器的输入端，运算放大器的输出端连接鉴相器的第二输入端；
数字电路部分包括：分频器、FPGA芯片；
晶振的输出端连接分频器的输入端，分频器的输出端连接FPGA芯片的输入端，FPGA芯片的输出端连接鉴相器的第三输入端。
晶振产生的信号即基准信号的频率为80MHz。
所述鉴相器使用低相噪小数分频锁相环芯片，具体为HMC704LP4芯片。
压控振荡器使用HMC733LP4芯片。
二分频器使用HMC492LP3芯片。
数字电路部分中的分频器使用74F74SC芯片；FPGA芯片使用EP1C3T100I7 芯片。
本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型采用小数分频锁相合成，通过增加鉴相频率，提高了相噪性能，具有工作频带宽、跳频速度快，体积小，相位噪声低的优点。
(2)本实用新型采用大规模集成锁相环频率合成芯片HMC704LP4，采用 Delta-sigma调制技术改善了小数杂散性能并具有周跳阻止功能，使得输出信号杂散满足要求。
(3)本实用新型的频率合成器应用于某雷达后，射频信号静态相噪为 -90dBc/Hz@1kHz，功为率+10dBm，杂散为-65dB，满足系统指标要求且运行良好。
附图说明
图1为本实用新型的一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源的架构图。
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做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。
本实用新型的一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源，要求满足以下指标：
频率范围：13.18GHz～14.68GHz；
频率步进：20MHz；
相位噪声：≤-90dBc/Hz@1KHz；
杂散抑制：≤-65dBc；
跳频时间：≤50us。
由图1所示，本实用新型的一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源，整个设备包括射频电路部分1和数据电路部分2，射频电路部分1和数字电路部分2 共用同一个晶振3产生的信号作为基准信号。
晶振3为80MHz的恒温晶振，产生的信号即基准信号的频率，采用+12V进行供电，相位噪声为-155dBc/Hz@100KHz。
射频电路部分1包括：鉴相器11、环路滤波器12、压控振荡器13、二分频器14、高通滤波器15、运算放大器16、腔体滤波器17；
晶振3的输出端连接鉴相器11的第一输入端，鉴相器11的输出端连接环路滤波器12的输入端，环路滤波器12的输出端连接压控振荡器13的输入端，压控振荡器13的输出端分别连接二分频器14的输入端和腔体滤波器17的输入端，二分频器14的输出端连接高通滤波器15的输入端，高通滤波器15的输出端连接运算放大器16的输入端，运算放大器16的输出端连接鉴相器11的第二输入端。
数字电路部分2包括：分频器21、FPGA芯片22；
晶振3的输出端连接分频器21的输入端，分频器21的输出端连接FPGA芯片22的输入端，FPGA芯片22的输出端连接鉴相器11的第三输入端。
依次连接的鉴相器11、环路滤波器12、压控振荡器13、二分频器14、高通滤波器15、运算放大器16即构成反馈环路，运算放大器16的输出信号即为环路反馈信号。
80MHz的基准信号送入鉴相器11中，经过鉴相器11内置的基准分频器分频后与环路反馈信号进行鉴相，鉴相器11的输出信号经过环路滤波器12后送入压控振荡器13，压控振荡器13的输出信号经过二分频器14进行二分频后产生 6.95GHz～7.34GHz信号，6.95GHz～7.34GHz信号依次经过高通滤波器15和运算放大器16后产生环路反馈信号，环路反馈信号再送至鉴相器11中，与鉴相器11内置的基准分频器分频后的参考信号进行鉴相。
待反馈环路锁定后，通过数字电路部分控制鉴相器11内置的基准分频器的分频比N，使得最终从腔体滤波器17输出跳频间隔为20MHz、频率范围为 13.18GHz～14.68GHz的一本振信号。
80MHz的基准信号经过80MHz带通滤波器滤除干扰信号后送入数字电路部分 2的分频器21中，分频器21将80MHz的基准信号四分频为25MHz信号，25MHz 信号送入FPGA芯片22中作为时钟信号，FPGA芯片22产生控制信号送至射频电路部分1的鉴相器11中，控制鉴相器11内置的基准分频器的分频比N。
所述鉴相器11使用低相噪小数分频锁相环芯片，具体为HMC704LP4芯片；由于HMC704LP4芯片集成有锁相环频率合成器的多种重要部件，HMC704LP4芯片中内置有基准分频器，因此只需要简单的外围电路，即可构成一个完整的低噪声、低功耗、高稳定度的频率合成器。HMC704LP4芯片具有8GHz的超宽带宽，同时具有较好的相位噪声和超低杂散，在+3.3V和+5V电源供电下工作。
由于选择整数模式，鉴相器11的鉴相频率应为20MHz，其内置的基准分频器的分频比N会比较大，噪声会以20lgN恶化，因此，本实用新型选择采用小数分频模式的鉴相器11即HMC704LP4芯片，鉴相频率为80MHz，提高了相噪性能，由于HMC704LP4芯片包含一个可编程的内置基准分频器即14位R计数器、一个可编程RF分频器即9位N分频器和输出二分频，因此HMC704LP4芯片通过三线串口控制。
环路滤波器12采用有源环路滤波方式进行滤波。
压控振荡器13使用HMC733LP4芯片，HMC733LP4芯片的输出频率范围为 10GHz-20GHz，输出功率为+3dBm，相位噪声为-90dBc/Hz@100KHz。
二分频器14使用HMC492LP3芯片，频率范围为DC-18.0GHz，在+5V单电源供电下工作，输出功率为-4dBm。
运算放大器16使用OP27GS器件，有效的提高了环路带宽和环路的稳定性。
数字电路部分2的分频器21使用74F74SC芯片，FPGA芯片22使用 EP1C3T100I7芯片。
本实用新型的频率合成器应用于某雷达后，射频信号静态相噪为 -90dBc/Hz@1kHz，功为率+10dBm，杂散为-65dB，满足系统指标要求且运行良好。
以上仅为本实用新型创造的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型创造，凡在本实用新型创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型创造的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源，其特征在于，包括射频电路部分(1)和数字电路部分(2)；射频电路部分(1)和数字电路部分(2)共用同一个晶振(3)产生的信号作为基准信号；
射频电路部分(1)包括：鉴相器(11)、环路滤波器(12)、压控振荡器(13)、二分频器(14)、高通滤波器(15)、运算放大器(16)、腔体滤波器(17)；
晶振(3)的输出端连接鉴相器(11)的第一输入端，鉴相器(11)的输出端连接环路滤波器(12)的输入端，环路滤波器(12)的输出端连接压控振荡器(13)的输入端，压控振荡器(13)的输出端分别连接二分频器(14)的输入端和腔体滤波器(17)的输入端，二分频器(14)的输出端连接高通滤波器(15)的输入端，高通滤波器(15)的输出端连接运算放大器(16)的输入端，运算放大器(16)的输出端连接鉴相器(11)的第二输入端；
数字电路部分(2)包括：分频器(21)、FPGA芯片(22)；
晶振(3)的输出端连接分频器(21)的输入端，分频器(21)的输出端连接FPGA芯片(22)的输入端，FPGA芯片(22)的输出端连接鉴相器(11)的第三输入端。
2.根据权利要求1所述的一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源，其特征在于，晶振(3)产生的信号即基准信号的频率为80MHz。
3.根据权利要求1或2所述的一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源，其特征在于，所述鉴相器(11)使用低相噪小数分频锁相环芯片，具体为HMC704LP4芯片。
4.根据权利要求1或2所述的一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源，其特征在于，压控振荡器(13)使用HMC733LP4芯片。
5.根据权利要求1或2所述的一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源，其特征在于，二分频器(14)使用HMC492LP3芯片。
6.根据权利要求1或2所述的一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源，其特征在于，数字电路部分(2)中的分频器(21)使用74F74SC芯片；FPGA芯片(22)使用EP1C3T100I7芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921909947.9U CN211127780U (zh) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921909947.9U CN211127780U (zh) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211127780U true CN211127780U (zh) | 2020-07-28 |
Family
ID=71696465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921909947.9U Active CN211127780U (zh) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211127780U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112152662A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-12-29 | 南京云天致信信息科技有限公司 | 一种多频传输的跳频通信系统及通信方法 |
-
2019
- 2019-11-07 CN CN201921909947.9U patent/CN211127780U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112152662A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-12-29 | 南京云天致信信息科技有限公司 | 一种多频传输的跳频通信系统及通信方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8890590B1 (en) | Wideband frequency synthesizer and frequency synthesizing method thereof | |
| CN108736889A (zh) | 低杂散\低相噪频率综合器 | |
| CN105553469A (zh) | 一种低相位噪声的频率源 | |
| JP2006074756A (ja) | 周波数合成器及びその動作方法 | |
| US8736326B1 (en) | Frequency synthesizer and frequency synthesis method thereof | |
| CN108055035A (zh) | 一种光电振荡器的宽带频率扩展装置 | |
| CN201860317U (zh) | 低噪声的宽带跳频频率合成器 | |
| CN211127780U (zh) | 一种超宽带Ku波段小数分频锁相跳频源 | |
| CN110289858B (zh) | 一种宽带细步进捷变频合系统 | |
| CN117081583B (zh) | 一种提高相位噪声的频率源 | |
| CN116318122A (zh) | 一种超宽带小型化便携式信号源 | |
| CN104836581A (zh) | 采用多谐波基准的高性能宽带频率源产生电路及其产生方法 | |
| CN101471662B (zh) | 用于OFDM UWB的6至8.2GHz五频带频率综合器 | |
| CN210041797U (zh) | 一种新型超宽带低相噪频率源 | |
| CN210490842U (zh) | 超宽带细步进频率综合器 | |
| CN105553475A (zh) | 基于数字分频与谐波混频的高频点频源合成电路 | |
| CN106656049B (zh) | 一种高性能频率合成器 | |
| CN204103898U (zh) | 一种频率合成器 | |
| CN105119599A (zh) | 一种基于dds和pll组成的宽带低步进高速频率合成器 | |
| CN105577182B (zh) | W波段低相噪锁相源及其使用方法 | |
| CN208316704U (zh) | 一种c波段雷达高稳定高隔离多路信号源电路 | |
| CN201479116U (zh) | 一种组合跳频源 | |
| CN205179020U (zh) | 一种基于dds和pll组成的宽带低步进高速频率合成器 | |
| CN203352563U (zh) | 一种低相位噪声频率合成器 | |
| CN202978896U (zh) | 组合宽带快速跳频源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |