CN216959845U - 一种小步进跳频频率合成器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小步进跳频频率合成器，包括频率分选电路，所述频率分选电路连接有功分电路，所述功分电路设有三路输出端A、B、C，所述A路输出端经第一锁相环频率合成器连接混频器的本振端，B路输出端依次经第一锁相环频率合成器、跳频数字频率合成器连接混频器的中频端，C路输出端用于输出监测信号。本合成器整个频率组件全部工作时的功耗约为4.75W，小于技术要求6W。
Description
技术领域
本实用新型涉及跳频技术领域，具体涉及一种小步进跳频频率合成器。
背景技术
随着微波电子技术的发展，尤其是雷达技术的快速发展，对频率合成器的指标要求越来越高，快速跳频、小步进、低相噪、低杂散已成为频率合成器的发展方向。迄今为止，小步进频率综合器的设计方案有很多种，但这些方案不能兼顾，快速跳频、低相噪、低杂散技术指标。如果采用单一的直接数字频率合成的方式，其相噪和杂散不能满足技术指标；采用单一的模拟频率合成的方式其成本高，体积大，成本高，方案实现复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种小步进跳频频率合成器，采用100M晶振输入或100MHz的外时钟信号，通过功分其输出3路，一路作为参考监测，另外两路分别给GM4384A芯片作参考输入，从而实现以1K为步进的跳频和本振频率达到符合要求的输出频率，用以解决现有频率合成器性能与成本无法兼得的问题。
一种小步进跳频频率合成器，包括频率分选电路，所述频率分选电路连接有功分电路，所述功分电路设有三路输出端A、B、C，所述A路输出端经第一锁相环频率合成器连接混频器的本振端，B路输出端依次经第二锁相环频率合成器、跳频数字频率合成器连接混频器的中频端，C路输出端用于输出监测信号。
进一步地，所述频率分选电路中设有单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的动端1连接100MHz的外时钟信号，动端2连接恒温晶振的输出端。
进一步地，所述功分电路为两个级联的一分二功分器。
进一步地，所述功分电路为一个一分三功分器。
进一步地，所述第一锁相环频率合成器与混频器的本振端之间还依次连接有 A1放大器、第一衰减器。
进一步地，所述第二锁相环频率合成器与混频器的中频端之间还依次连接有带通滤波器、第二衰减器。
进一步地，所述C路输出端依次经第三衰减器、支路频选电路、C路放大器、低通滤波器输出监测信号。
进一步地，所述支路频选电路包括设置在第三衰减器、C路放大器之间的支路单刀双掷开关，所述支路单刀双掷开关的动端1连接C路放大器的输入端，动端2连接到地，用于关断100MHz的外时钟信号对外输出，不动端连接第三衰减器的输出端。
进一步地，所述混频器的输出端依次经滤波器、A2放大器后输出。
进一步地，所述第一锁相环频率合成器采用GM4384A芯片，所述跳频数字频率合成器采用GM4912C芯片。
本实用新型具有的有益效果：
1、可以满足更高频段应用，增加电路进行频段扩展，将直流数字合成器DDS 输出的快速跳频信号与可变本振源输出的本振源进行混频，实现频谱搬移，增强了各端口隔离度。电路中仅仅需要更改可变本振源的输出频率，就可以实现频段扩展，得到更高频段的输出信号，且保持了快速跳频和高杂散指标，在高频段快速跳频实现中具有重大意义。
2、本实用新型关键是通过数字频率合成器产生较低的小步进频率与第一锁相环频率合成器产生的本振信号混频，再经滤波后放大，产生小步进的低杂散和低相噪信号，成本低，体积小，主要用于雷达与电子对抗领域，具有较高的推广价值。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1
一种小步进跳频频率合成器，包括频率分选电路，所述频率分选电路连接有功分电路，所述功分电路设有三路输出端A、B、C，所述A路输出端经第一锁相环频率合成器连接混频器的本振端，B路输出端依次经第二锁相环频率合成器、跳频数字频率合成器连接混频器的中频端，C路输出端用于输出监测信号。
具体的，所述频率分选电路中设有单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的动端 1连接100MHz的外时钟信号，动端2连接恒温晶振的输出端，不动端连接至功分电路输入端。
在一种实施例中，所述功分电路为两个级联的一分二功分器。本领域技术人员可以理解的是：将一路信号经过一系列的一分二结构逐次地分成多路输出。在第二类功分器中最基本的单元是一分二功分器，然后由基本单元级联形成N路偶等分功分器。
在一种实施例中，所述功分电路为一个一分三功分器。三功分器的三路输出端依次为A路输出端、B路输出端、C路输出端。
具体地，所述第一锁相环频率合成器与混频器的本振端之间还依次连接有放大器、第一衰减器。
具体地，所述第二锁相环频率合成器与混频器的中频端之间还依次连接有带通滤波器、第二衰减器。
具体地，所述C路输出端依次经第三衰减器、支路频选电路、C路放大器、低通滤波器输出监测信号。
具体地，所述支路频选电路包括设置在第三衰减器、C路放大器之间的支路单刀双掷开关，所述支路单刀双掷开关的动端1连接C路放大器的输入端，动端2连接到地，用于关断100MHz的外时钟信号对外输出，不动端连接第三衰减器的输出端。
具体地，所述混频器的输出端依次经滤波器、A路放大器后输出。
具体地，所述第一锁相环频率合成器采用GM4384A芯片，所述跳频数字频率合成器采用GM4912C芯片。
还包括电源单元：完成对输入电源的滤波、电源管理、电压转换，为模块内部其他功能单元提供所需的各种电源；
接口控制单元：完成模块与系统接口的驱动电平转换功能，完成模块与系统的通信接口协议处理功能。
具体的，所述衰减器为电阻式衰减器。用于调整电路中信号的大小；以及在比较法测量中，可用来直读被测网络的衰减值；改善阻抗匹配，在负载阻抗时，则通过在电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器，能够缓冲阻抗的变化。
本申请的工作原理为：所述小步进跳频频率合成器由100M晶振输入，由两个级联的一分二功分器的功分3路，一路作为参考监测，另外两路分别用于A输出端的GM4384A芯片、以及B输出端的GM4384A芯片的参考输入，A输出端的 GM4384A芯片用做混频器的本振输入，B输出端的GM4384A芯片给GM4912C作参考时钟，通过控制单元，以1K为步进的跳频和本振输入混合输出符合标准输出频率，C路输出端依次经第三衰减器、支路频选电路、C路放大器、低通滤波器输出监测信号。
系统电源输入电压+6V，同时考虑电磁兼容，输入必须加电源滤波器，内部使用电源包括+5V，+5V工作电流包括4个放大器一共220mA外加GM4912芯片的 740mA以及外部晶振150mA左右，电源中的主功率转换电路均采用独立的有源钳位电路拓扑结构进行功率转换，输出都采用同步整流电路；由于两路功率转换均采用有源钳位和同步整流技术可将电源的整体效率大大提高，PCB板采用多层板技术内置主变压器和电感绕组，主要芯片和功率器件均采用国产器件，满载效率完全可以满足88％，可以实现高功率密度和高可靠性以及低纹波噪音；所有器件均采用SMD贴片器件。
主变压器采用PC95材质的磁芯，变压器主绕组采用多层敷铜板绕制，输出采用同步整流可以使单路效率达到91％以上。
具体的，外部供电+6V输入，经稳压芯片转换成5V供给各个放大器使用，再经稳压芯片稳压成3.3V、2.5V、1.2V供给各个集成VCO(锁相环芯片)使用。电源稳压芯片采用降额设计，以保证芯片在全温下正常运行。
给模拟部分的+5V与数字板的+5V分区域设计，模拟部分+5V经过电感、电容π型滤波后至DC-DC转换为+3.6V、+1.56V为模拟部分供电，模拟部分再通过 LDO转换为工作电压，保证了足够的电源抑制度。
功耗统计表可知，整个频率组件全部工作时的功耗约为4.75W，小于技术要求6W。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种小步进跳频频率合成器，其特征在于，包括频率分选电路，所述频率分选电路连接有功分电路，所述功分电路设有三路输出端A、B、C，所述A路输出端经第一锁相环频率合成器连接混频器的本振端，B路输出端依次经第二锁相环频率合成器、跳频数字频率合成器连接混频器的中频端，C路输出端用于输出监测信号。
2.根据权利要求1所述的一种小步进跳频频率合成器，其特征在于，所述频率分选电路中设有单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的动端1连接100MHz的外时钟信号，动端2连接恒温晶振的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种小步进跳频频率合成器，其特征在于，所述功分电路为两个级联的一分二功分器。
4.根据权利要求1所述的一种小步进跳频频率合成器，其特征在于，所述功分电路为一个一分三功分器。
5.根据权利要求1所述的一种小步进跳频频率合成器，其特征在于，所述第一锁相环频率合成器与混频器的本振端之间还依次连接有A1放大器、第一衰减器。
6.根据权利要求1所述的一种小步进跳频频率合成器，其特征在于，所述第二锁相环频率合成器与混频器的中频端之间还依次连接有带通滤波器、第二衰减器。
7.根据权利要求1所述的一种小步进跳频频率合成器，其特征在于，所述C路输出端依次经第三衰减器、支路频选电路、C路放大器、低通滤波器输出监测信号。
8.根据权利要求7所述的一种小步进跳频频率合成器，其特征在于，所述支路频选电路包括设置在第三衰减器、C放大器之间的支路单刀双掷开关，所述支路单刀双掷开关的动端1连接C路放大器的输入端，动端2连接到地，用于关断100MHz的外时钟信号对外输出，不动端连接第三衰减器的输出端。
9.根据权利要求1所述的一种小步进跳频频率合成器，其特征在于，所述混频器的输出端依次经滤波器、A2放大器后输出。
10.根据权利要求1所述的一种小步进跳频频率合成器，其特征在于，所述第一锁相环频率合成器采用GM4384A芯片，所述跳频数字频率合成器采用GM4912C芯片。
Priority Applications (1)
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| CN202220566056.3U CN216959845U (zh) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | 一种小步进跳频频率合成器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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| CN202220566056.3U Active CN216959845U (zh) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | 一种小步进跳频频率合成器 |
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2022
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