專利名稱：低雜散直接數(shù)字頻率合成器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無線電通信領(lǐng)域中的直接數(shù)字頻率合成器(簡稱DDS)，特別適用于無線電工程的擴(kuò)頻通信、跳頻通信、雷達(dá)等裝置中作低雜散直接數(shù)字頻率合成器。
目前在市場上已使用的直接數(shù)字頻率合成器(DDS)，它具有精度高、轉(zhuǎn)換速度快、相位噪聲低、體積小等優(yōu)點(diǎn)，因此在無線電工程上得到普遍重視，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)通信領(lǐng)域。但直接數(shù)字頻率合成器(DDS)其雜散干擾太大，尤其在一個(gè)有限頻段內(nèi)，對(duì)于DDS生成的任意頻率點(diǎn)，其雜散抑制更差，一般只能作到-40至-50dBc，因而使應(yīng)用范圍受到極大的限制，特別是對(duì)于頻譜純度要求高的調(diào)制解調(diào)等工程中應(yīng)用受到限制。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種通用性能強(qiáng)，在生成的任何頻段內(nèi)對(duì)雜散干擾實(shí)現(xiàn)有效抑制的低雜散直接數(shù)字頻率合成器，并本實(shí)用新型還具有集成化程度高，性能穩(wěn)定可靠，頻率可以外控、體積小等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由總線接口1、編譯碼命令控制器2、載波產(chǎn)生器3、可控頻率調(diào)制器4、頻率生成器5、電源14組成，其中總線接口1出入端口1通過雙向PC總線與外接計(jì)算機(jī)端口A連接、出入端口2通過雙向PC總線與編／譯碼命令控制器2出入端口11連接，編譯碼命令控制器2出入端1至10腳通過數(shù)據(jù)控制總線與載波產(chǎn)生器3出入端1至10腳連接、出入端12至21腳通過數(shù)據(jù)控制總線與可控頻率調(diào)制器4出入端1至10腳連接、出入端22至31腳通過數(shù)據(jù)控制總線與頻率生成器5出入端1至10腳連接，載波產(chǎn)生器3出端11腳與可控頻率調(diào)制器4入端11腳連接，可控頻率調(diào)制器4出端12腳與頻率生成器5入端11腳連接，頻率生成器5出端12腳與外接信號(hào)輸出端口B連接，電源14出端輸出+V電壓與相應(yīng)各級(jí)電源端連接。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施達(dá)到載波產(chǎn)生器3由集成鑒相器6、低通濾波器7、集成壓控振蕩器8組成，可控頻率調(diào)制器4由波形產(chǎn)生器9、調(diào)制器10組成，頻率生成器5由集成頻率合成器11、集成放大器12、集成濾波器13組成，其中編／譯碼命令控制器2出入端1至10腳通過數(shù)據(jù)控制總線與集成鑒相器6數(shù)據(jù)控制端1至10腳連接，集成鑒相器6入端11腳接地端、入端12腳與電源14出端+V電壓端連接、出端13腳串接電阻R1后分別與低通濾波器7入端1腳及電阻R3一端并接、出端14腳串接電阻R2后分別與低通濾波器7入端2腳及電阻R4一端并接、入端15腳串接電容C3與集成壓控振蕩器8出端4腳連接，低通濾波器7出端3腳一路與集成壓控振蕩器8入端1腳連接、另一路串接電容C1后與電阻R3另一端連接，低通濾波器7入端4腳與電源14出端+V電壓端連接、入端5腳接地端，電阻R4另一端串接電容C2后與地端連接，集成壓控振蕩器8入端2腳接地端、入端3腳與電源14出端+V電壓端連接、出端5腳串接電容C4后與調(diào)制器10入端4腳連接；編／譯碼命令控制器2出入端12至21腳通過數(shù)據(jù)控制總線與波形產(chǎn)生器9出入端1至10腳連接，波形產(chǎn)生器9入端11腳接地端、入端12腳與電源14出端+V電壓端連接、出端13腳與調(diào)制器10入端1腳連接，調(diào)制器10入端2腳接地端、入端3腳與電源14出端+V電壓端連接、出端5腳串接電容C5后與集成頻率合成器11入端15腳連接；編／譯碼命令控制器2出入端22至31腳通過數(shù)據(jù)控制總線與集成頻率合成器11出入端1至10腳連接，集成頻率合成器11出端11腳串接電阻R21后接地端、入端12腳接地端、入端13腳與電源14出端+V電壓端連接、出端14腳與集成放大器12入端1腳連接，集成放大器12入端2腳接地端、入端3腳串接電感L1后與電源14出端+V電壓端連接、入端5腳與電源14出端+V電壓端并接、出端6腳串接電容C6后與集成濾波器13入端1腳連接，集成濾波器13入端2腳接地端、出端3腳與外接信號(hào)輸出端口B連接。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1．本實(shí)用新型采用可控頻率調(diào)制器4、頻率生成器5技術(shù)，能有效抑制生成的任何頻段內(nèi)的雜散干擾，使雜散抑制達(dá)到-70dBc，提高了產(chǎn)品的通用性。
2．本實(shí)用新型產(chǎn)品采用集成電路制作，因此集成化程度高，性能穩(wěn)定可靠，與計(jì)算機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)頻率步進(jìn)等外控制，提高產(chǎn)品使用靈活性。
3．本實(shí)用新型采用集成電路制作體積小，調(diào)試簡易，成本低廉，便于普及推廣應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本實(shí)用新型的原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型載波產(chǎn)生器3、可控頻率調(diào)制器4、頻率生成器5的電原理圖。
參照?qǐng)D1、圖2，本實(shí)用新型由總線接口1、編／譯碼命令控制器2、載波產(chǎn)生器3、可控頻率調(diào)制器4、頻率生成器5、電源14組成。其中總線接口1出入端口1通過雙向PC總線與外接計(jì)算機(jī)端口A連接，出入端口2通過雙向PC總線與編／譯碼命令控制器2出入端口11連接，實(shí)施例總線接口1采用市售MAX232C集成塊制作，其作用是完成外接計(jì)算機(jī)與編／譯碼命令控制器2之間數(shù)據(jù)電平RS-232轉(zhuǎn)換到TTL電平，完成相互之間接口轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)本裝置的計(jì)算機(jī)控制，即實(shí)現(xiàn)頻率的外控。編／譯碼命令控制器2其作用接收發(fā)送載波產(chǎn)生器3、可控頻率調(diào)制器4、頻率生成器5所需的編碼數(shù)據(jù)，進(jìn)行頻率計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果編碼后輸入載波產(chǎn)生器3、可控頻率調(diào)制器4、頻率生成器5，實(shí)施例編／譯碼命令控制器2采用市售AT89C51型集成電路制作。
本實(shí)用新型載波產(chǎn)生器3由集成鑒相器6、低通濾波器7、集成壓控振蕩器8組成，可控頻率調(diào)制器4由波形產(chǎn)生器9、調(diào)制器10組成；頻率生成器5由集成頻率合成器11、集成放大器12、集成濾波器13組成。圖2是本實(shí)用新型載波產(chǎn)生器3、可控頻率調(diào)制器4、頻率生成器5的電原理接線圖，并按其連接線路。實(shí)施例載波產(chǎn)生器3中的集成壓控振蕩器8其作用產(chǎn)生需要的載波頻率信號(hào)，其一路載波頻率信號(hào)輸入集成鑒相器6作鑒相信號(hào)、另一路載波頻率信號(hào)輸入調(diào)制器10作載波頻率。集成鑒相器6作用是產(chǎn)生與載波頻率信號(hào)相差的頻率誤差信號(hào)輸入低通濾波器7，低通濾波器7作用是作輸入誤差信號(hào)積分器，把誤差信號(hào)轉(zhuǎn)換為誤差電壓輸入入并控制集成壓控振蕩器8。實(shí)施例集成鑒相器6、低通濾波器7和集成壓控振蕩器8構(gòu)成鎖相環(huán)電路輸出載波頻率信號(hào)輸入至可控頻率調(diào)制器4中的調(diào)制器10作調(diào)制信號(hào)，集成鑒相器6采用市售Q3236型集成器件制作，低通濾波器7采用市售LM158型集成器件制作，集成壓控振蕩器8采用市售POS-300型集成器件制作。
本實(shí)用新型實(shí)施例可控頻率調(diào)制器4中波形產(chǎn)生器9作用是產(chǎn)生調(diào)制器10所需的調(diào)制頻率信號(hào)，調(diào)制器10作用是把調(diào)制頻率信號(hào)調(diào)制到集成壓控振蕩器8輸出的載波頻率信號(hào)上輸入至頻率生成器5中的集成頻率合成器11。實(shí)施例波形產(chǎn)生器9和調(diào)制器10構(gòu)成載波頻率調(diào)制信號(hào)電路，波形產(chǎn)生器9采用市售DAC0832型集成器件制作，調(diào)制器10采用市售EKIN2-150W集成器件制作。
本實(shí)用新型實(shí)施例頻率生成器5中的集成頻率合成器11作用是在載波頻率信號(hào)作用下產(chǎn)生所需要的工作頻率點(diǎn)，輸入集成放大器12，集成放大器12作用是把所需要的工作頻率點(diǎn)放大到要求的電平值輸入集成濾波器13，集成濾波器13作用是對(duì)生成的工作頻率點(diǎn)的頻率諧、雜波進(jìn)行抑制，提高雜散抑制度。實(shí)施例集成頻率合成器11、集成放大器12、集成濾波器13構(gòu)成生成頻率和雜散抑制電路，由集成濾波器13輸出到外接信號(hào)輸出端口B。集成頻率合成器11采用市售AD9850型集成器件制作，集成放大器12采用市售μPB1678型集成器件制作，集成濾波器13采用市售LT28型集成器件制作。本實(shí)用新型電源14采用通用直流穩(wěn)壓電路自制而成，其輸出+V電壓為+12V，實(shí)施例中所有的電阻R、電容C和電感L元器件全部采用市售通用元器件制作。
本實(shí)用新型簡要工作原理如下裝置加電后，編／譯碼命令控制器2首先從端口A外接的計(jì)算機(jī)接收計(jì)算機(jī)輸入的頻率數(shù)據(jù)，然后對(duì)輸入的頻率數(shù)據(jù)譯碼后，再計(jì)算出生成頻率的集成頻率合成器11的控制字符串碼，再對(duì)控制字符串碼進(jìn)行編碼后分別輸入到集成鑒相器6、波形產(chǎn)生器9和集成頻率合成器11，在該控制字符串碼的編碼作用下，集成壓控振蕩器8產(chǎn)生需要的載波頻率，調(diào)制器10形成調(diào)制載波信號(hào)，最后在集成頻率合成器11中生成所需要的工作頻率，經(jīng)集成放大器12放大，集成濾波器13濾除雜波后輸出至外接信號(hào)B端口。
本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下本實(shí)用新型把圖1、圖2中所有部件均安裝在一塊印制板上，印制板的尺寸大小長×寬為310×100毫米，并按圖1、圖2連接線路，然后把印制板安裝在長×寬×高為320×100×25毫米屏蔽盒內(nèi)，在屏蔽盒的側(cè)板上安裝與外接計(jì)算機(jī)連接的DB-15型總線插座，還安裝生成頻率輸出B端口的SMA型射頻電纜插座和外接電源的入端插座，組裝成本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1．一種由總線接口(1)、編／譯碼命令控制器(2)、電源(14)組成的低雜散直接數(shù)字頻率合成器，其特征在于還有載波產(chǎn)生器(3)、可控頻率調(diào)制器(4)、頻率生成器(5)組成，其中總線接口(1)出入端口1通過雙向PC總線與外接計(jì)算機(jī)端口A連接、出入端口2通過雙向PC總線與編／譯碼命令控制器(2)出入端口11連接，編譯碼命令控制器(2)出入端1至10腳通過數(shù)據(jù)控制總線與載波產(chǎn)生器(3)出入端1至10腳連接、出入端12至21腳通過數(shù)據(jù)控制總線與可控頻率調(diào)制器(4)出入端1至10腳連接、出入端22至31腳通過數(shù)據(jù)控制總線與頻率生成器(5)出入端1至10腳連接，載波產(chǎn)生器(3)出端11腳與可控頻率調(diào)制器(4)入端11腳連接，可控頻率調(diào)制器(4)出端12腳與頻率生成器(5)入端11腳連接，頻率生成器(5)出端12腳與外接信號(hào)輸出端口B連接，電源(14)出端輸出+V電壓與相應(yīng)各級(jí)電源端連接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的低雜散直接數(shù)字頻率合成器，其特征在于載波產(chǎn)生器(3)由集成鑒相器(6)、低通濾波器(7)、集成壓控振蕩器(8)組成；可控頻率調(diào)制器(4)由波形產(chǎn)生器(9)、調(diào)制器(10)組成；頻率生成器(5)由集成頻率合成器(11)、集成放大器(12)、集成濾波器13組成，其中編／譯碼命令控制器(2)出入端1至10腳通過數(shù)據(jù)控制總線與集成鑒相器(6)數(shù)據(jù)控制端1至10腳連接，集成鑒相器(6)入端11腳接地端、入端12腳與電源(14)出端+V電壓端連接、出端13腳串接電阻R1后分別與低通濾波器(7)入端1腳及電阻R3一端并接、出端14腳串接電阻R2后分別與低通濾波器(7)入端2腳及電阻R4一端并接、入端15腳串接電容C3與集成壓控振蕩器(8)出端4腳連接，低通濾波器(7)出端3腳一路與集成壓控振蕩器(8)入端1腳連接、另一路串接電容C1后與電阻R3另一端連接，低通濾波器(7)入端4腳與電源(14)出端+V電壓端連接、入端5腳接地端，電阻R4另一端串接電容C2后與地端連接，集成壓控振蕩器(8)入端2腳接地端、入端3腳與電源(14)出端+V電壓端連接、出端5腳串接電容C4后與調(diào)制器(10)入端4腳連接；編／譯碼命令控制器(2)出入端12至21腳通過數(shù)據(jù)控制總線與波形產(chǎn)生器(9)出入端1至10腳連接，波形產(chǎn)生器(9)入端11腳接地端、入端12腳與電源(14)出端+V電壓端連接、出端13腳與調(diào)制器(10)入端1腳連接，調(diào)制器(10)入端2腳接地端、入端3腳與電源(14)出端+V電壓端連接、出端5腳串接電容C5后與集成頻率合成器(11)入端15腳連接；編／譯碼命令控制器(2)出入端22至31腳通過數(shù)據(jù)控制總線與集成頻率合成器(11)出入端1至10腳連接，集成頻率合成器(11)出端11腳串接電阻R21后接地端、入端12腳接地端、入端13腳與電源(14)出端+V電壓端連接、出端14腳與集成放大器(12)入端1腳連接，集成放大器(12)入端2腳接地端、入端3腳串接電感L1后與電源(14)出端+V電壓端連接、入端5腳與電源(14)出端+V電壓端并接、出端6腳串接電容C6后與集成濾波器(13)入端1腳連接，集成濾波器(13)入端2腳接地端、出端3腳與外接信號(hào)輸出端口B連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種低雜散直接數(shù)字頻率合成器,它由總線接口、編/譯碼命令控制器、載波產(chǎn)生器、可控頻率調(diào)制器、頻率生成器、電源等部分組成。它采用鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)與直接數(shù)字頻率合成(DDS)有效抑制生成的任何頻段內(nèi)雜散干擾,并具有通用性強(qiáng),集成化程度高,性能穩(wěn)定可靠,頻率可以外控,體積小等優(yōu)點(diǎn),在無線電工程中如擴(kuò)頻通信、跳頻通信、雷達(dá)測控等通信領(lǐng)域具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H03B28/00GK2417632SQ0020671
公開日2001年1月31日 申請(qǐng)日期2000年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月30日
發(fā)明者李現(xiàn)亭, 張海明, 趙曉暉 申請(qǐng)人:信息產(chǎn)業(yè)部電子第五十四研究所