[發明專利]小型化多通道獨立可控小步進寬帶頻率源及其工作方法

在審

• 申請號: 201810631864.1
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108809303A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 朱中浩;孫敏;羅耀新;杜仕雄
• 申請（專利權）人: 四川九洲電器集團有限責任公司
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 項霞

本發明涉及小型化多通道獨立可控小步進寬帶頻率源及其工作方法。所述小型化多通道獨立可控小步進寬帶頻率源包括FPGA控制電路、前端鎖相環電路、直接數字式頻率合成器、若干后端通道，有效的解決了傳統采用DDS激勵PLL的方法來進行頻率綜合時，每個通道都采用獨立DDS導致的功耗太大，進而導致頻率源模塊整體功耗超過系統要求的問題；本申請提供的頻率源將在整體功耗控制在指定范圍內的前提下，可輸出多個通道的信號，且各后端通道的信號頻率獨立可控；同時，采用本申請提供的結構實現的多通道獨立可控小步進寬帶頻率源相比傳統結構模塊體積可縮小約50％，功耗可減小約30％。

技術領域

本發明涉及射頻設備相關領域，特別是小型化多通道獨立可控小步進寬帶頻率源及其工作方法。

背景技術

為完成信息化戰爭的作戰任務，作戰飛機、艦艇等空間受限平臺都不可少地裝備雷達、通信、電子戰等各種信息系統，且信息系統所占的成本、體積、重量比例日益擴大。為提高平臺設備的使用效率，降低設備的成本、重量、功耗，提高設備可用性和可靠性，利用綜合化的孔徑實現多種功能集成的射頻綜合化技術已經成為一種發展趨勢。

射頻綜合技術采用模塊化、標準化的設計方法和開放式系統架構，將各個子系統的功能重新劃分，并且可在系統軟件的控制管理下對模塊進行功能重構，實現高性能的雷達、電子戰、通信、識別等功能，提供準確、完整、清晰、快速的戰場態勢。基于這種要求，必然要求系統內的頻率源模塊具有寬帶、小步進、獨立可控等特性，以實現各個功能的頻帶覆蓋、精準的頻率控制和各個功能間的相互切換。

為了實現頻率源的寬帶和小步進，通常采用DDS激勵PLL的方法來進行頻率綜合，利用DDS的高分辨率來確保輸出信號的小步進，同時PLL的環路濾波特性可將DDS的雜散抑制掉，保證輸出信號的質量。但DDS存在著功耗大的固有缺點，如每個通道都采用一個獨立DDS，則頻率源模塊整體功耗將大大超過系統要求，也與射頻綜合化低功耗的初衷相違背。

發明內容

本發明的發明目的在于針對現有技術中，為了實現頻率源的寬帶和小步進，采用DDS激勵PLL的方法來進行頻率綜合時，如果每個通道都采用獨立DDS會因為DDS功耗太大，進而導致頻率源模塊整體功耗超過系統要求的問題，提供一種在控制模塊整體功耗的前提下可輸出多個通道的信號且各通道頻率獨立可控的頻率源。

為了實現上述目的，本發明提供了小型化多通道獨立可控小步進寬帶頻率源及其工作方法，包括：

FPGA控制電路，用于為前端鎖相環電路、直接數字式頻率合成器及各個后端通道中的鎖相環電路提供控制信號。

前端鎖相環電路，所述前端鎖相環電路集成有壓控振蕩器，其接收基準晶振信號，并將該基準晶振信號鎖定至指定頻率后輸出至直接數字式頻率合成器。

直接數字式頻率合成器，所述直接數字式頻率合成器包含多個通道，用于根據控制信號，基于接收到的時鐘信號產生多種射頻信號，并將產生的射頻信號發送至指定后端通道。

各個后端通道中均包含有至少一個鎖相環電路，該鎖相環電路根據控制信號產生指定射頻信號。

進一步的，所述直接數字式頻率合成器包含四個通道。

進一步的，所述基準晶振信號為100MHz晶振信號。

進一步的，所述FPGA控制電路發送至直接數字式頻率合成器的控制信號用于控制直接數字式頻率合成器所產生射頻信號的幅度、相位及頻率。

上述小型化多通道獨立可控小步進寬帶頻率源的工作方法，包括如下步驟：

步驟一：前端鎖相環電路接收基準晶振信號，并在FPGA控制電路的控制下，將該基準晶振信號鎖定至指定頻率后輸出至直接數字式頻率合成器。