[實用新型]毫米波頻率源

無效

• 申請號: 200920307931.0
• 申請日: 2009-08-13
• 公開（公告）號: CN201499145U
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 廖梁兵;鄧賢進;劉杰;吳尚昀
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: H03K3/02
• 分類號: H03K3/02;H03K5/00;H03L7/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 李順德

技術領域

本實用新型涉及頻率變換技術，特別涉及毫米波信號發生器。

背景技術

波長介于1～10mm的電磁通常稱為毫米波，其對應的頻率范圍為30～300GHz，根據頻率從高到低可依次劃分為Ka、U、E、W、D等等波段。毫米波的飛速發展是由其本身固有的特點所確定的，它具有以下幾個特點：

(1)與微波相比，毫米波頻率高、波長短、帶寬寬、多普勒頻移大。波長短，因而其設備體積小，重量輕，機動性好，同時制造精度也要求嚴格，成本較高；對相同口徑的天線，毫米波更容易實現窄波束、高增益，從而可使雷達系統的多目標鑒別能力增強，多徑效應和地雜波的干擾??；直線傳播性能好，繞射小，可以減小對其他通信設備的干擾。多普勒頻移大，可以提高對低速運動物體的探測和識別能力。

(2)毫米波能夠穿透電離層，具有獨特的大氣衰減特性。在整個毫米波頻段有四個傳播衰減相對較小的大氣“窗口”，分別以35，94，140，和220GHz為中心頻率，對應帶寬分別為16，23，26和70GHz?？蓪崿F中等距離的多路通信和電視圖像傳輸，且傳輸速率高，有利于實現低截獲概率通信，如擴頻通信和跳頻通信。同時，它又有三個強衰減頻段，分別以60，120，180GHz為中心頻率，為軍用保密通信和雷達隱藏工作提供了相對較好的條件。

(3)毫米波的傳輸受惡劣環境條件影響較小，可以穿透煙塵、云霧等環境，可以彌補紅外和激光系統所面臨的不足。毫米波技術的研究工作主要圍繞軍用系統的研制展開。由于其具有波長短、頻率高、帶寬寬、多普勒頻移大、隱蔽性好、抗干擾能力強、穿透性好等特點，已被廣泛應用于大容量通信以及高分辨率雷達信息獲取等方面，特別是在軍事領域有著廣闊的應用前景，世界各主要發達國家都把毫米波頻段技術的開發研究作為其軍事電子技術發展的重要內容之一。毫米波技術已經被廣泛的應用于雷達與制導系統、電子對抗、毫米波通信等方面，還可以用于測量雷達、海岸警戒、障礙回避、自動防撞、引信、地形測繪、氣象研究以及衛星遙感、受控核聚變能源工程以及信息交換系統等領域。

在毫米波系統中，毫米波頻率源是一個重要組成部分，它的技術指標在很大程度上決定了系統的性能。通常，頻率源的頻率穩定度對毫米波系統的穩定性有著較大的影響，頻率源的相位噪聲特性對毫米波接收機的靈敏度、通信系統的誤碼率、雷達系統的分辨率等性能具有較大的決定作用。為了充分發揮毫米波的優點，就要求頻率源具有高穩定度、低相位噪聲等特性。所以研究毫米波頻率源對實現高性能毫米波系統意義重大。

現有技術的毫米波頻率源一般是將微波頻率倍頻到毫米波頻段。圖1示出了現有技術的毫米波頻率源典型電路框圖。圖中振蕩器產生的20MHz微波頻率，經過鎖相環1、濾波器1及頻率合成器(或稱為直接數字頻率合成器，英文縮寫為：DDS)組成的頻率變換電路，得到95～100MHz的頻率，再經過濾波器2、鎖相環2二次變頻，頻率達到9.5～10GHz，最后經過濾波器3和4倍頻器進行4倍頻，直接輸出38～40GHz的Ka波段微波頻率。這種毫米波頻率源的最大缺點是，由于采用倍頻輸出，相位噪聲和近端雜散惡化比較大。實際測試發現，其相位噪聲水平為-80dBc/Hz@10kHz，近端雜散則以20logN惡化(N為倍頻系數)。其應用于毫米波下變頻器等系統，難以保證系統獲得更好的相位噪聲指標

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題，就是針對現有技術毫米波頻率源相位噪聲大，近端雜散惡化嚴重的缺點，提供一種采用混頻技術進行頻率變換，輸出毫米波的頻率源。

本實用新型解決所述技術問題，采用的技術方案是，毫米波頻率源，其特征在于，包括振蕩器、混頻器、第一頻率支路和第二頻率支路，所述第一頻率支路和第二頻率支路輸入端分別與振蕩器連接，輸出端與混頻器連接，所述混頻器輸出端為所述毫米波頻率源的輸出端；

進一步的，所述混頻器輸出端連接有濾波器；

具體的，所述第一頻率支路由第一鎖相環、第一濾波器、頻率合成器、第二鎖相環及第二濾波器依次串聯構成；

具體的，所述頻率合成器采用ADI公司的DDS芯片AD9910；

具體的，所述第二頻率支路由第三鎖相環、第四鎖相環、倍頻器及第三濾波器依次串聯構成；

優選的，所述倍頻器為二倍頻器；

優選的，所述振蕩器為恒溫晶體振蕩器；

具體的，所述毫米波頻率源為Ka波段頻率源，所述恒溫晶體振蕩器輸出頻率為100MHz。