[發明專利]一種S波段低相位噪聲頻率綜合發生器

有效

• 申請號: 201410150816.2
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN103957006B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 高陽;王孟
• 申請（專利權）人: 西安天偉電子系統工程有限公司
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 史玫

技術領域

本發明涉及低相位噪聲頻率綜合發生器，特別是一種S波段調頻連續波雷達體制下的低相位噪聲頻率綜合發生器。

背景技術

調頻連續波雷達探測靈敏度與發射激勵信號和接收本振信號的相位噪聲有著直接的關系。

雷達目標回波信號與接收本振信號混頻時，接收本振信號的相位噪聲會影響接收機的基底噪聲；而調頻連續波雷達中發射信號會不可避免的泄露到接收機內，發射激勵信號的相位噪聲與接收本振信號的混頻產物同樣也會影響接收機的基底噪聲。

目標的檢測，需要目標回波信號有一定的信噪比，當接收機的基底噪聲過高，微弱的目標回波信號就會因為信噪比變小或淹沒在基底噪聲下而增加檢測難度。

調頻連續波雷達對頻率綜合發生器發射激勵信號和接收本振信號在偏離100kHz處以遠的相位噪聲指標要求很高，例如某S波段頻率綜合發生器相位噪聲指標要求-110dBc/Hz@1kHz、-120dBc/Hz@100kHz、-145dBc/Hz@1MHz。

隨著雷達技術的發展，頻率綜合發生器作為雷達系統的心臟，除了輸出信號相位噪聲指標以外，雷達系統對其有了更多的要求，例如復雜波形調制、頻率捷變、時分復用等功能以及各種系統所需的校正、相參基準、重頻脈沖等信號的輸出。目前以此需求的頻率綜合發生器設計普遍使用的電路架構為：DDS+壓控振蕩器+若干單頻介質振蕩器多次混頻的形式，該電路形式簡單，混頻后濾波器組的使用很好的保證了信號質量，但隨之也帶來體積大成本高的問題，并且多路信號的基礎波形電路共用，不光引入了各信號指標調試時相互掣肘的因素，還使得各信號的獨立性受到損失。

發明內容

針對現有技術的缺陷或不足，本發明的目的在于提供一種S波段低相位噪聲、頻率及調制波形可任意快速輸出的頻率綜合發生器。

為此，本發明提供的S波段低相位噪聲頻率綜合發生器，該頻率綜合發生器用于產生四路射頻信號和時序控制信號，所述四路射頻信號包括接收本振信號、發射激勵信號、系統校正信號和相參基準信號；

該S波段低相位噪聲頻率綜合發生器包括：

時鐘源單元，該時鐘源單元產生噪聲信號，該噪聲信號用作頻率綜合發生器內部的時鐘源；

驅動源單元，該驅動源單元產生噪聲信號，該噪聲信號作為頻率綜合發生器內部上變頻的本振驅動；

基準信號生成單元，該基準信號生成單元產生噪聲信號，向頻率綜合發生器外部分系統提供相參基準信號；

激勵校正信號生成單元，該激勵校正信號生成單元產生發射激勵信號和系統校正信號；

接收本振信號生成單元，該接收本振信號生成單元產生接收本振信號；

和，

控制單元，該控制單元負責對外通訊并產生頻率綜合發生器的內部控制信號和頻率綜合發生器的外部時序控制信號；

所述時鐘源單元輸出三路信號分別至驅動源單元、基準信號生成單元和控制單元；

所述驅動源單元接收來自時鐘源單元的時鐘作為參考信號，輸出四路信號分別至激勵校正信號生成單元、接收本振信號生成單元；

所述基準信號生成單元接收來自時鐘源單元的時鐘作為參考信號并完成輸出相參基準信號；

所述激勵校正信號生成單元接收來自驅動源單元的信號通過混頻后輸出發射激勵信號和系統校正信號，并接收來自控制單元的命令完成波形和頻點的變化；

所述接收本振信號生成單元接收來自驅動源單元的信號通過混頻后輸出接收本振信號，并接收來自控制單元的命令完成波形和頻點的變化；

所述控制單元接收來自時鐘源單元的參考時鐘，根據外部要求向激勵校正信號生成單元、接收本振信號生成單元輸出控制指令，并對頻率綜合發生器外部產生時序和告警信號。

優選的，

所述時鐘源單元包括恒溫晶振和第一功分器；所述恒溫晶振產生的信號被所述第一功分器分為三路信號，該三路信號分別為信號f0、信號f0′和信號f0″；

所述控制單元包括FPGA，所述FPGA接收所述信號f0〞作為工作時鐘；

所述驅動源單元包括鎖相芯片、壓控介質振蕩器和第二功分器；所述鎖相芯片接收信號f0′作為參考信號，所述壓控介質振蕩器輸出反饋信號至所述鎖相芯片，所述壓控介質振蕩器輸出與時鐘源同相位的信號，該信號經所述第二功分器分為信號f5、信號f5′、信號f7和信號f7′；