[發明專利]一種超寬帶快速捷變頻源

無效

• 申請號: 200610137875.1
• 申請日: 2006-11-08
• 公開（公告）號: CN101178433A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 劉林;洪韜;田進軍;彭剛;孫文波;薛明華;王振榮
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S7/03;G01S7/00;H03L7/16;H03B19/00
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技術領域

本發明涉及一種適用于捷變頻體制雷達、RCS測試及成像雷達等各類寬帶雷達的信號源，具體地說，是指一種超寬帶快速捷變頻源。

背景技術

近年來，捷變頻體制雷達，RCS測試及成像雷達等各種寬頻雷達越來越受到重視，在監視和探測、火控和跟蹤、精密制導、測量、高分辨率成像、空間技術、氣象、環境遙感、障礙物回避等軍事和民用領域種得到廣泛應用。各種體制的雷達也紛紛投入使用，如目前常用的頻率捷變體制作為導彈末制導抗干擾技術已在各種型號的導彈中得到應用，而RCS測試雷達則更在多年以前已經得到了應用，為我國武器隱身設計作出了巨大貢獻。

捷變頻雷達和RCS測試及成像雷達，都屬于寬帶雷達，信號的帶寬和跳變時間對其工作性能影響非常大：對捷變頻雷達而言，信號帶寬和跳變時間直接影響到了捷變頻雷達的被截獲概率；對RCS測試及成像雷達而言，信號帶寬決定了其成像分辨力，而跳變時間則決定了其測試時間和測試距離。

寬帶雷達，其基本結構都是將寬帶較低頻率的信號上變頻到發射頻率，因而較低頻率的寬帶變頻源就顯得非常重要了。

寬帶頻率合成技術主要有直接頻率合成、鎖相頻率合成和直接數字合成(DDS)三種方式。這三種方式各有優缺點，直接頻率合成技術頻率轉換時間短，但是結構復雜，且輸出頻率范圍有限，離散頻率數不能太多；鎖相頻率合成技術輸出頻譜純度高，但其頻率轉換時間較長，頻率分辨率也有限；DDS技術具有頻率分辨率高、頻率切換快、相位噪聲低、頻率穩定度高等優點，但輸出信號帶寬有限。本文采用直接數字合成(DDS)與直接頻率合成相結合的技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超寬帶快速捷變頻源。變頻源能夠產生頻率轉換響應時間＜200ns、帶寬1GHz以上、頻率分辨率小于0.01Hz的低雜散、低相噪捷變頻信號，可作為各類寬帶雷達的基本功能單元。

本發明的變頻源，包括控制單元、DDS單元、功分單元、倍頻單元A、倍頻單元B、頻率選擇單元。

本發明的變頻源工作原理：采用直接數字合成(DDS)與直接頻率合成相結合的技術，參考時鐘經PLL鎖相得到1GHz的DDS時鐘信號，驅動DDS單元產生0～400MHz信號，經功分單元分為3路，分別送入倍頻單元A、倍頻單元B和頻率選擇單元，倍頻單元A和倍頻單元B的輸出信號也送入頻率選擇單元，最后由頻率選擇單元輸出最終的捷變頻信號。

本發明的優點：(1)性能優良，頻率轉換響應時間＜200ns，輸出頻率范圍＞1GHz，頻率分辨率＜0.01Hz，最壞情況下，雜散及偕波低于-55dBc，相噪低于-95dBc/Hz@1KHz、-105dBc/Hz@10KHz；(2)控制接口簡單，使用方便；(3)工作穩定可靠。

附圖說明

圖1是本發明變頻源的原理框圖。

圖2是本發明變頻源的控制單元原理框圖。

圖3是本發明變頻源的DDS單元原理框圖。

圖4是本發明變頻源的倍頻單元A原理框圖。

圖5是本發明變頻源的倍頻單元B原理框圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。

本發明是一種超寬帶快速捷變頻源，包括控制單元1、DDS單元2、功分單元3、倍頻單元A4、倍頻單元B5、頻率選擇單元6。

所述控制單元1由包括現場可編程門陳列FPGA10、單片機MCU11、液晶顯示模塊12、鍵盤13；所述DDS單元2包括恒溫晶振20、時鐘分配器21、鎖相環PLL22、直接數字頻率合成器DDS23；所述倍頻單元A?4包括濾波器A410、放大器A420、濾波器B411、倍頻器A430、濾波器C412、放大器B421、放大器C422、濾波器D413、濾波器E414、倍頻器B431、濾波器F415、放大器E423、濾波器G416；所述倍頻單元B?5包括濾波器H510、放大器F520、濾波器I511、倍頻器C530、濾波器J512、放大器G521、放大器H522、濾波器K513、濾波器L514、倍頻器D531、濾波器M515、放大器I523、濾波器N516。

所述控制單元1通過鍵盤操作或者串口控制10來設置變頻源的參考時基(內時基/外時基)、工作模式(點頻/頻率步進/控制碼控制)、掃頻起止頻率和步進頻率等，并依據設置好的工作狀態按預設好的參數或當前的控制碼11去控制DDS單元2和頻率選擇單元6，使之協同工作，產生所需捷變頻信號9。