一種多頻段鎖相電路混合組成的ku波段高速頻率合成器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于雷達通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多頻段鎖相電路混合組成的KU波段高速頻率合成器。
【背景技術(shù)】
[0002]頻率合成分為直接模擬頻率合成、鎖相頻率合成和直接數(shù)字合成三種。隨著雷達技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對頻率合成器的頻率穩(wěn)定度、頻譜純度、頻率范圍以及捷變頻速度提出了更高要求。現(xiàn)有的頻率合成器在輸出頻率較高或帶寬較寬時，輸出信號的質(zhì)量較差，同時，現(xiàn)有頻率合成器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性不好，因此亟待改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種多頻段鎖相電路混合組成的KU波段高速頻率合成器，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、穩(wěn)定性好的高速頻率合成器，本實用新型中的高速頻率合成器在輸出頻率較高或帶寬較寬時，能夠得到較好質(zhì)量的輸出信號。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)措施:
[0005]—種多頻段鎖相電路混合組成的KU波段高速頻率合成器，本頻率合成器包括PLL電路、上變頻和信號放大電路、時序控制電路；所述PLL電路的信號輸出端與所述上變頻和信號放大電路的信號輸入端相連，所述PLL電路的信號輸入端與所述時序控制電路的信號輸出端相連。
[0006]優(yōu)選的，所述PLL電路包括KU波段PLL電路(10)，4選IPIN開關(guān)，L、S波段PLL電路(20)，6選IPIN開關(guān)；所述上變頻和信號放大電路(30)包括混頻器、濾波放大器、2選I開關(guān)濾波器；
[0007]所述KU波段PLL電路(10)的輸出端與4選IPIN開關(guān)的輸入端相連，所述4選IPIN開關(guān)的輸出端與所述混頻器的本振信號輸入端相連；所述L、S波段PLL電路(20)的輸出端與6選IPIN開關(guān)的輸入端相連，所述6選IPIN開關(guān)的輸出端與所述混頻器的中頻信號輸入端相連，所述混頻器的信號輸出端與所述濾波放大器的信號輸入端相連，所述濾波放大器的信號輸出端與所述2選I開關(guān)濾波器的信號輸入端相連；
[0008]所述時序控制電路的信號輸出端分別與所述KU波段PLL電路(10)以及L、S波段PLL電路(20)的信號輸入端相連，且所述時序控制電路的信號輸出端還分別與4選IPIN開關(guān)、6選IPIN開關(guān)的控制端相連。
[0009]優(yōu)選的，所述KU波段PLL電路(10)由鑒相單元、環(huán)路濾波器、四個壓控振蕩器、微帶濾波器組成；所述鑒相單元的輸出端與環(huán)路濾波器的輸入端相連，環(huán)路濾波器的輸出端分別與四個壓控振蕩器的輸入端相連，四個壓控振蕩器的各自的輸出端一方面與4選IPIN開關(guān)的輸入端相連，另一方面與微帶濾波器的輸入端相連，微帶濾波器的輸出端與鑒相單元的輸入端相連；所述時序控制電路的信號輸出端與鑒相單元的輸入端相連。
[0010]優(yōu)選的，所述鑒相單元包括基準分頻器、鑒相器、環(huán)內(nèi)分頻器；所述基準分頻器的輸入端接10MHz的輸入時鐘，所述基準分頻器的信號輸出端與所述鑒相器的信號輸入端相連，所述鑒相器的信號輸出端與所述環(huán)路濾波器的信號輸入端相連，所述微帶濾波器的信號輸出端與所述環(huán)內(nèi)分頻器的信號輸入端相連，所述環(huán)內(nèi)分頻器的信號輸出端與所述鑒相器的信號輸入端相連；所述時序控制電路的信號輸出端與所述鑒相器的輸入端相連；
[0011 ] 所述L波段PLL電路(20)的信號輸入端接10MHz的輸入時鐘。
[0012]優(yōu)選的，所述時序控制電路型號為美國Altera公司生產(chǎn)的cyclone系列的EP1C6T144I7。
[0013]優(yōu)選的，所述鑒相單元中的鑒相器型號為美國Analog Devices公司生產(chǎn)的ADF4107，所述L、S波段PLL電路芯片型號為美國Analog Devices公司生產(chǎn)的ADF4350BCPZ，所述混頻器型號為美國HITTITE公司生產(chǎn)的HMC220MS8芯片，所述壓控振蕩器型號為美國HITTITE公司生產(chǎn)的HMC588LP5芯片。
[0014]優(yōu)選的，所述環(huán)路濾波器由0P27GS運算放大器組成，所述0P27GS的IN-引腳連接電阻R12、電阻R13的一端，所述電阻R12的另一端接地，所述0P27GS的IN+引腳連接電阻Rll的一端、電容C12的一端、信號輸入端，所述電容C12的另一端接地，所述電阻Rll的另一端連接電容C13的一端，所述電容C13的另一端接地，所述0P27GS的VCC-引腳接地，所述0P27GS的VCC+引腳連接電容C14的一端、電容C15的一端、+12V電源，所述電容C14、電容C15的另一端接地，所述0P27GS的OUT引腳連接電阻R13的另一端、電阻R14的一端，所述電阻R14的另一端連接電容C16的一端、信號輸出端，所述電容C16的另一端接地，所述0P27GS的V10、NC引腳懸空。
[0015]本實用新型的有益效果在于:
[0016]I)、本實用新型跳頻合成器由PLL電路、上變頻和信號放大電路、時序控制電路組成；在本方案設(shè)計時，采取了多頻段信號同時鎖定，在輸出端采用2選I開關(guān)濾波器將2GHz帶寬切換成了 2個IGHz信號帶寬的組合，提高了信號的質(zhì)量，實現(xiàn)整個模塊在2us內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)快速跳頻的要求，從而達到整個頻率的切換時間達到2us，而且本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好，精度高，易實現(xiàn)等特點。
[0017]2)、本實用新型中的KU波段本振產(chǎn)生部分采用分離式器件，所述鑒相單元的型號為美國Analog Devices公司生產(chǎn)ADF4107，該芯片集成了鎖相環(huán)頻率合成器的多種重要部件，只需簡單的外圍電路，即可構(gòu)成一個完整的低噪聲、低功耗、高穩(wěn)定度的頻率合成器。
[0018]3)、本實用新型中的L、S波段本振產(chǎn)生部分采用集成器件，所述L、S波段PLL電路芯片型號為美國AD公司生產(chǎn)的ADF4350BCPZ芯片，該芯片內(nèi)部集成了 VC0，無需再搭建其它外圍電路，使用在L、S波段時非常方便。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的PLL電路和上變頻原理圖；
[0020]圖2為本實用新型的環(huán)路濾波器原理圖；
[0021]圖3為本實用新型的控制時序仿真圖。
[0022]10—KU波段PLL電路 20— L、S波段PLL電路
[0023]30—上變頻和信號放大電路
【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0025]如圖1所示，一種多頻段鎖相電路混合組成的KU波段高速頻率合成器，包括PLL電路、上變頻和信號放大電路30、時序控制電路；所述PLL電路的信號輸出端與所述上變頻和信號放大電路30的信號輸入端相連，所述PLL電路的信號輸入端與所述時序控制電路的信號輸出端相連。
[0026]如圖1所示，整個合成器采用10MHz的外部參考時鐘。
[0027]如圖1所示，所述PLL電路包括KU波段PLL電路10，4選IPIN開關(guān)，L、S波段PLL電路20和6選IPIN開關(guān)，KU波段PLL電路10采用了二階有源環(huán)路濾波，L波段PLL電路20采用了無源二階環(huán)路濾波的方式；所述上變頻和信號放大電路30包括混頻器、濾波放大器、2選I開關(guān)濾波器；所述上變頻和信號放大電路30設(shè)計寬帶為2GHz，通過混頻之后進行開關(guān)濾波將2GHz帶寬信號切割成IGHz帶寬的信號。
[0028]如圖1所示，所述KU波段PLL電路10由鑒相單元、環(huán)路濾波器、4個壓控振蕩器、微帶濾波器組成；所述鑒相單元由基準分頻器、鑒相器、環(huán)內(nèi)分頻器構(gòu)成；所述基準分頻器的輸入端接10MHz的輸入時鐘，所述基準分頻器的信號輸出端與所述鑒相器的信號輸入端相連，所述鑒相器的信號輸出端與所述環(huán)路濾波器的信號輸入端相連，環(huán)路濾波器的輸出端分別與4個壓控振蕩器的輸入端相連，4個壓控振蕩器的各自的輸出端一方面分別通過4根SMA射頻電纜與4選IPIN開關(guān)的輸入端相連，另一方面則與微帶濾波器的輸入端相連，微帶濾波器的輸出端與所述環(huán)內(nèi)分頻器的信號輸入端相連，所述環(huán)內(nèi)分頻器的信號輸出端與所述鑒相器的信號輸入端相連。
[0029]KU波段PLL電路10在工作時，4個壓控振蕩器輸出的4路不同頻率的KU波段本振信號通過4根SMA射頻電纜送至4選IPIN開關(guān)的輸入端，然后4選IPIN開關(guān)選擇I路KU