[發(fā)明專利]一種低相噪低雜散快捷變頻率合成器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410140234.6
• 申請(qǐng)日: 2014-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN103888134A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮江華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H03L7/16
• 分類號(hào): H03L7/16
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 韓雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頻率合成器領(lǐng)域，尤其涉及一種低相噪低雜散快捷變微波頻率合成器。

背景技術(shù)

頻率合成器是雷達(dá)和通信等電子設(shè)備的核心部件，其主要的技術(shù)指標(biāo)包括相位噪聲、雜散抑制、跳頻速度等。頻率合成器相位噪聲的高低直接決定發(fā)射頻譜的邊帶信號(hào)幅度的大小，高的邊帶信號(hào)在脈沖壓縮后的副瓣會(huì)掩蓋弱小目標(biāo)探測，降低雷達(dá)的距離探測性能；在頻率合成器的雜散電平較高時(shí)，會(huì)在接收回波中產(chǎn)生成對(duì)的虛假信號(hào)，且加寬主瓣寬度，降低雷達(dá)的距離分辨率；現(xiàn)代雷達(dá)面臨復(fù)雜的電磁環(huán)境，其抗干擾性能決定雷達(dá)的戰(zhàn)場生存能力，而頻率捷變是一種有效的抗干擾措施，跳頻速度是捷變頻雷達(dá)的重要指標(biāo)之一。

目前的頻率合成的主要方法有：模擬直接頻率合成、鎖相環(huán)（PLL）和直接數(shù)字頻率合成（DDS）。在實(shí)際工程應(yīng)用中，用傳統(tǒng)的直接數(shù)字頻率合成可以獲得良好的相位噪聲，但需要大量的混頻和倍頻鏈路，引入非線性分量，電路復(fù)雜，雜散指標(biāo)難以控制；PLL方式能獲得較高的雜散抑制，但跳頻速度通常在100??s量級(jí)，難以滿足頻率捷變的要求；若采用直接數(shù)字合成方式，跳頻速度可以滿足要求，但雜散指標(biāo)難以控制。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種低相噪低雜散快捷變微波頻率合成器，包括恒溫晶振、第一功分器，第二功分器、第一一次雷達(dá)本振環(huán)、第二一次雷達(dá)本振環(huán)、二次雷達(dá)本振環(huán)、調(diào)制器、放大器，若干微波開關(guān)，第一二選一微波開關(guān)、第二二選一微波開關(guān)；它們的連接關(guān)系為：

第一功分器輸入端與恒溫晶振連接，輸出端分別連接第一一次雷達(dá)本振環(huán)、第二一次雷達(dá)本振環(huán)；所述第一一次雷達(dá)本振環(huán)、第二一次雷達(dá)本振環(huán)的輸出端分別通過一個(gè)微波開關(guān)連接到第一二選一微波開關(guān)的接頭上，該第一二選一微波開關(guān)再與第二功分器輸入端連接；?

第二功分器一個(gè)輸出端與調(diào)制器、放大器順次連接，輸出調(diào)制信號(hào)，另一個(gè)輸出端連接一個(gè)微波開關(guān)后連接第二二選一微波開關(guān)的一個(gè)接頭，所述第二二選一微波開關(guān)的另一個(gè)接頭則通過一個(gè)微波開關(guān)連接二次雷達(dá)本振環(huán)，所述第二二選一微波開關(guān)輸出本振信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述第一一次雷達(dá)本振環(huán)、第二一次雷達(dá)本振環(huán)構(gòu)造相同：均包含衰減器、壓力振蕩器、鑒相器、環(huán)路濾波器、單片機(jī)；所述單片機(jī)與鑒相器輸入端連接，用于提供工作頻控碼；所述鑒相器與環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、衰減器順次連接構(gòu)成回路，環(huán)路濾波器的輸出端連接衰減器，所述衰減器與一個(gè)微波開關(guān)連接。

進(jìn)一步的，所述第一一次雷達(dá)本振環(huán)和/或第二一次雷達(dá)本振環(huán)第一一次雷達(dá)本振環(huán)、第二一次雷達(dá)本振環(huán)、二次雷達(dá)本振環(huán)置于不同的金屬隔離腔體。

進(jìn)一步的，還包括若干下部具有凹槽的隔條，各個(gè)微波開關(guān)和/或各個(gè)二選一微波開關(guān)置于其對(duì)應(yīng)的隔條的凹槽中。

進(jìn)一步的，鑒相器的相位噪聲估算值公式為：

P_N=P_floor+20logN+10logF_r

其中：P_N為相位噪聲估算值；?P_OCXO為晶振的相位噪聲；?N為倍頻數(shù)；P_floor為鑒相器相位噪聲基底；?Fr為鑒相頻率。

進(jìn)一步的，鑒相器芯片型號(hào)為ADF4106。

本發(fā)明的有益效果是：

1.實(shí)現(xiàn)一、二次雷達(dá)頻率合成器融合設(shè)計(jì)，改變了傳統(tǒng)需兩獨(dú)立的頻率合成器的設(shè)計(jì)；

2.采用低相噪鎖相頻率合成式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了較高的相噪聲指標(biāo)；一次雷達(dá)本振采用了雙環(huán)“乒乓”模式進(jìn)行切換實(shí)現(xiàn)了快速跳頻；

3.通過合理的結(jié)構(gòu)布局和合適的電平切換，各個(gè)本振環(huán)采用獨(dú)立的屏蔽腔，微波開關(guān)安裝固定在隔條中，使雜散得到更好的抑制；

4.本發(fā)明指標(biāo)如下：相噪指標(biāo)為-105dBc/Hz@1KHz，雜散抑制為≥70dBc，頻率捷變速度≤1??s。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)框圖。

圖2為本發(fā)明所述隔條示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思為：通過創(chuàng)新的相位噪聲預(yù)計(jì)方法，合理選擇器件，實(shí)現(xiàn)低的相位噪聲；通過鎖相環(huán)頻率預(yù)置、微波開關(guān)切換，實(shí)現(xiàn)頻率快捷變；同時(shí)采用特殊的隔離結(jié)構(gòu)，以及信號(hào)幅度在腔體結(jié)構(gòu)中的合理分配，保證頻率合成器的低雜散。實(shí)現(xiàn)多頻率輸出的頻率合成器滿足低相噪低雜散快捷變的要求。

下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。