[發明專利]一種寬頻率高精度頻率合成器及頻率合成方法

在審

• 申請號: 201810432499.1
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108768392A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 潘兆宏;豐少偉;楊云生
• 申請（專利權）人: 成都大奇鷹科技有限公司
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 陶紅

本發明公開了一種寬頻率高精度頻率合成器，包括FPGA控制電路，FPGA控制電路的信號輸入端連接外部信號，FPGA控制電路的信號輸出端通過電平轉換器連接DDS頻率生成電路,DDS頻率生成電路的信號輸出端連接VCO頻率合成電路的信號輸入端，VCO頻率合成電路的信號輸出端通過程控放大器連接信號輸出端，FPGA控制電路還通過控制線分別連接DDS頻率生成電路和VCO頻率合成電路。本發明的寬頻率高精度頻率合成器及頻率合成方法，能夠使輸出信號頻率范圍達到10.9M～1.175GHz，精度可與DDS電路精度保持一致，可廣泛應用于雷達、儀器儀表等領域。

技術領域

本發明屬于頻率合成器技術領域，具體涉及一種寬頻率高精度頻率合成器及頻率合成方法。

背景技術

隨著電子技術的發展，對信號源的要求也越來越高，尤其是應用于雷達、測試測量等領域，對信號源的要求更加苛刻。目前，信號產生有DDS、VCO、YIG等方式產生，其具有功能單一、頻率范圍窄、信號不夠干凈、無法程控等弊病，尤其是應用于本振的信號，對信號穩定度、頻率等特性要求極高，現有技術無法實現通過一個設備覆蓋各頻率輸出，且輸出信號精度不高。

發明內容

本發明的目的在于：解決上述現有技術中的不足，提供一種寬頻率高精度頻率合成器及頻率合成方法，使輸出信號頻率范圍達到10.9M～1.175GHz，精度可與DDS電路精度保持一致，可廣泛應用于雷達、儀器儀表等領域。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種寬頻率高精度頻率合成器，包括FPGA控制電路，所述FPGA控制電路的信號輸入端連接外部信號，所述FPGA控制電路的信號輸出端通過電平轉換器連接DDS頻率生成電路，所述DDS頻率生成電路的信號輸出端連接VCO頻率合成電路的信號輸入端，所述VCO頻率合成電路的信號輸出端通過程控放大器連接信號輸出端，所述FPGA控制電路還通過控制線分別連接所述DDS頻率生成電路和所述VCO頻率合成電路。

進一步的，上述的VCO頻率合成電路包括與所述DDS頻率生成電路依次連接的鑒頻鑒相器、壓控振蕩器、倍頻器和分頻器，所述倍頻器的信號輸出端還連接所述鑒頻鑒相器，所述分頻器的信號輸出端連接所述程控放大器。

進一步的，上述的DDS頻率生成電路和VCO頻率合成電通過帶通濾波器連接，所述VCO頻率合成電路和程控放大器之間通過第一低通濾波器連接，所述鑒頻鑒相器和壓控振蕩器之間通過第二低通濾波器連接，所述程控放大器和信號輸出端之間通過第三低通濾波器連接，所述帶通濾波器為30-50MHz帶通濾波器，所述第一低通濾波器、第二低通濾波器和第三低通濾波器為1.2GHz低通濾波器。

進一步的，上述的DDS頻率生成電路包括與FPGA控制電路依次連接的DDS合成器、電壓電流轉換電路、雙端轉單端變壓器，所述雙端轉單端變壓器的信號輸出端與所述VCO頻率合成電路的信號輸入端連接。

進一步的，上述的FPGA控制電路分別通過控制線連接所述倍頻器、所述分頻器和所述DDS合成器。

進一步的，上述的FPGA控制電路的信號輸入端分別連接31個控制端口。

一種寬頻率高精度頻率合成方法，應用上述的一種寬頻率高精度頻率合成器，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：調試VCO頻率合成電路，使所述壓控振蕩器的輸出信號和所述鑒頻鑒相器的信號輸入端輸入的信號頻率一致；

步驟二：FPGA控制電路識別外部輸入的31個控制電平，根據輸入的控制電平改變輸出信號的頻率，并控制DDS頻率生成電路輸出相應的電流信號；

步驟三：通過電壓電流轉換電路將所述電流信號轉換為電壓信號，然后通過變壓器將雙端信號轉換為單端信號并通過帶通濾波器濾波后輸出至VCO頻率合成電路；