一种多环路下变频型锁相高速跳频合成器制造技术

本实用新型专利技术属于雷达通讯技术领域，特别涉及一种多环路下变频型锁相高速跳频合成器。本实用新型专利技术包括第一射频电路、数字电路、第二射频电路，三者共用一个80MHz晶振，80MHz晶振的信号输出端经过第一功分器与第一射频电路和数字电路的信号输入端相连；第二射频电路包括鉴相单元，数字电路输出控制信号至鉴相单元，鉴相单元、环路滤波器、第二压控振荡器、混频器、第三低通滤波器组成锁相环路，第二压控振荡器的输出频率为7500～7700MHz。由于混频器的加入，降低了第二压控振荡器的输出频率，降低了N分频器的工作频率，在保证频率分辨率不变的条件下，既拓宽了跳频合成器的输出频率，提高了跳频速度，也降低了输出信号的相位噪声，并且结构简单、设计合理。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于雷达通讯
，特别涉及一种多环路下变频型锁相高速跳频合成器。
技术介绍
随着雷达技术和通信技术的不断发展，对频率合成器的频率稳定度、准确度、频率范围以及跳频时间等提出了更高要求，频率合成分为直接式频率合成、锁相式频率合成和直接数字式合成三种。锁相频率合成器主要由鉴相器、环路滤波器、压控振荡器等组成。由于现有鉴相器在输出较高频信号时采用前置固定分频器分频，使得合成器的频率分辨率降低、跳频速度降低、相位噪声恶化，使得高速跳频合成器的设计无法实现。
技术实现思路
本技术为了克服上述现有技术的不足，提供了一种多环路下变频型锁相高速跳频合成器，本技术提高了频率合成器的最高输出频率，而且不降低频率分辨率，并且结构简单、设计合理。为实现上述目的，本技术采用了以下技术措施:一种多环路下变频型锁相高速跳频合成器，包括第一射频电路、数字电路、第二射频电路，三者共用一个80MHz晶振，所述80MHz晶振的信号输出端经过第一功分器与所述第一射频电路和数字电路的信号输入端相连；所述第二射频电路包括鉴相单元，所述数字电路输出控制信号至鉴相单元，鉴相单元、环路滤波器、第二压控振荡器、混频器、第三低通滤波器组成锁相环路。本技术还可以通过以下技术措施进一步实现。优选的，所述第一射频电路包括第一低通滤波器，第一鉴相器、运算放大器、第一压控振荡器、第二功分器、第一衰减器、第二放大器、第二衰减器构成锁相环路；所述第一功分器的输出端连接第一低通滤波器的输入端，所述第一低通滤波器的输出端连接第一鉴相器的输入端，所述第一鉴相器的输出端连接运算放大器的输入端，所述运算放大器的输出端连接第一压控振荡器的输入端，所述第一压控振荡器的输出端经过第二功分器后分别连接第一衰减器和第一放大器的输入端，所述第一衰减器的输出端连接第二放大器的输入端，所述第二放大器的输出端连接第二衰减器的输入端，所述第二衰减器的输出端连接第一鉴相器的输入端，所述第一放大器的输出端连接第二低通滤波器的输入端，所述第二低通滤波器的输出端输出射频信号。优选的，所述数字电路包括第一带通滤波器，所述第一带通滤波器的输入端连接第一功分器的输出端，第一带通滤波器的输出端连接第一分频器的输入端，所述第一分频器的输出端连接第二带通滤波器的输入端，所述第二带通滤波器的输出端连接第三功分器的输入端，所述第三功分器的两个输出端分别连接第三放大器和FPGA控制器的输入端，所述第三放大器的输出端输出20MHz的射频信号，所述FPGA控制器的输出端连接鉴相单元的输入端，FPGA控制器的输入端连接拨码开关的输出端。优选的，所述鉴相单元包括基准分频器、第二鉴相器以及N分频器，所述基准分频器的输入端接80MHz晶振、基准分频器的输出端连接第二鉴相器的输入端，所述第二鉴相器的输出端连接环路滤波器的输入端，所述环路滤波器的输出端连接第二压控振荡器的输入端，所述第二压控振荡器的第一输出端输出射频信号，第二压控振荡器的第二输出端输出二分频信号至混频器的输入端，80MHz晶振信号分别经过两级倍频器和三级带通滤波器后产生3.2GHz信号送至混频器，所述混频器的输出端连接第三低通滤波器的输入端，所述第三低通滤波器的输出端连接N分频器的输入端，所述N分频器的输出端连接第二鉴相器的输入端，所述第二鉴相器的输入端连接FPGA控制器的输出端，第二鉴相器、环路滤波器、第二压控振荡器、混频器、第三低通滤波器和N分频器组成锁相环路。优选的，所述两级倍频器包括第一倍频器和第二倍频器，所述三级带通滤波器包括第三带通滤波器、第四带通滤波器、第五带通滤波器；所述第三带通滤波器的输入端连接80MHz晶振，第三带通滤波器的输出端连接第一倍频器的输入端，所述第一倍频器的输出端连接第四带通滤波器的输入端，所述第四带通滤波器的输出端连接第二倍频器的输入端，所述第二倍频器的输出端连接第五带通滤波器的输入端，所述第五带通滤波器的输出端连接混频器的输入端。进一步的，所述FPGA控制器型号为美国Altera公司生产的cyclone系列的EP1C3T100I7，所述第二鉴相器的芯片型号为美国Analog Devices公司生产的ADF4106芯片，所述第二压控振荡器型号为美国HITTITE公司生产的HMC508LP5芯片，所述混频器的型号为美国HITTITE公司生产的HMC213MS8。进一步的，所述第一鉴相器芯片型号为美国Analog Devices公司生产的ADF4106芯片，所述运算放大器型号为美国Analog Devices公司生产的0P27GS运算放大器，所述第一压控振荡器型号为Min1-Circuits公司生产的JT0S-1950，所述第一放大器芯片型号为HITTITE 公司生产的 HMC589ST89。进一步的，所述第三带通滤波器为80MHz带通滤波器，所述第四带通滤波器为400MHz带通滤波器，所述第五带通滤波器为3.2GHz带通滤波器；所述第一倍频器为5倍频器，所述第二倍频器为8倍频器。本技术的有益效果在于:1)、本技术跳频合成器包括第一射频电路、数字电路、第二射频电路，本技术的锁相环路中插入了混频器和第三低通滤波器，由于混频器的加入，降低了第二压控振荡器的输出频率，降低了 N分频器的工作频率，在保证频率分辨率不变的条件下，既拓宽了跳频合成器的输出频率，提高了跳频速度，也降低了输出信号的相位噪声，并且结构简单、设计合理。值得特别指出的是:本技术只保护由上述物理部件以及连接各个物理部件之间的线路所构成的装置或者物理平台，而不涉及其中的软件部分。2)、所述第一射频电路采用锁相环式频率合成技术，产生一个指定频率的信号，具有频率稳定度高、杂散抑制性好、调试简便的优点；所述第一低通滤波器、第一鉴相器、运算放大器、第一压控振荡器、第二功分器、第一衰减器、第二放大器、第二衰减器构成第一射频电路中的锁相环路，所述运算放大器型号为美国Analog Devices公司生产的0P27GS运算放大器，构成了有源环路滤波器，该滤波器具有窄带滤波特性，可以有效的将混进输入信号中的噪声和杂散干扰除掉，有效地提高了锁相环路的稳定性。3)、所述第一鉴相器和第二鉴相器芯片型号均为美国Analog Devices公司生产的ADF4106芯片，该芯片集成了锁相环频率合成器的多种重要部件，只需简单的外围电路，SP可构成一个完整的低噪声、低功耗、高稳定度的频率合成器；所述FPGA控制器型号为美国Altera公司生产的cyclone系列的EP1C3T100I7，所述第二压控振荡器型号为美国HITTITE公司生产的HMC508LP5芯片，所述混频器的型号为美国HITTITE公司生产的HMC213MS8。所述第一压控振荡器型号为Min1-Circuits公司生产的JT0S-1950，所述第一放大器芯片型号为HITTITE公司生产的HMC589ST89。上述多个特定型号的部件互相配合，实现了本技术的最优设计。【附图说明】图1为本技术的框图连接示意图；图2为本技术的控制时序仿真图。图中标注符号的含义如下:10—第一射频电路 11 一第一低通滤波器12—第一鉴相器13一第一压控振荡器 14一第二功分器15—第一放大器16本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多环路下变频型锁相高速跳频合成器，其特征在于：包括第一射频电路(10)、数字电路(20)、第二射频电路(30)，三者共用一个80MHz晶振，所述80MHz晶振的信号输出端经过第一功分器(40)与所述第一射频电路(10)和数字电路(20)的信号输入端相连；所述第二射频电路(30)包括鉴相单元(39)，所述数字电路(20)输出控制信号至鉴相单元(39)，鉴相单元(39)、环路滤波器、第二压控振荡器(33)、混频器、第三低通滤波器(32)组成锁相环路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢迟，毛飞，汪炜，夏丹，倪文飞，
申请(专利权)人：安徽四创电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34