本實用新型屬于雷達通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種C波段超寬帶下變頻型鎖相高速跳頻合成器。
背景技術(shù)：
隨著雷達技術(shù)的不斷發(fā)展，對頻率合成器的綜合性能提出了更高要求，寬頻帶覆蓋、低相位噪聲、低雜散水平以及高跳頻速率成為頻率合成器的發(fā)展趨勢。頻率合成分為直接式頻率合成、鎖相(間接)式頻率合成以及直接數(shù)字式合成三種，鎖相頻率合成器主要由鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器VCO等組成。由于現(xiàn)有技術(shù)中的鑒相器在輸出較高頻率的信號時通常采用前置固定分頻器分頻，導致合成器的頻率分辨率降低、跳頻速度降低、相位噪聲惡化，因此亟需提出一種能夠提高輸出頻率，并且不降低頻率分辨率的跳頻合成器。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
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C波段超寬帶下變頻型鎖相高速跳頻合成器，本實用新型能夠提高輸出頻率，并且不降低頻率分辨率，且本實用新型能夠用來產(chǎn)生相位噪聲較低的本振信號，同時能夠提高跳頻速率。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)措施：
C波段超寬帶下變頻型鎖相高速跳頻合成器，包括數(shù)字電路和射頻電路，所述數(shù)字電路的輸入端和射頻電路的輸入端均連接晶振信號，數(shù)字電路的輸出端連接射頻電路的另一個輸入端。
本實用新型還可以通過以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
優(yōu)選的，所述數(shù)字電路包括第一功分器、分頻器、FPGA控制器以及用于輸出故障檢測信號的第一檢波器，所述第一功分器的輸入端連接晶振信號，第一功分器的兩個輸出端分別連接分頻器的輸入端、第一檢波器的輸入端，所述分頻器的輸出端連接FPGA控制器的輸入端，所述FPGA控制器的輸出端連接射頻電路的另一個輸入端。
優(yōu)選的，所述射頻電路包括PLL電路模塊和放大倍頻濾波模塊，所述PLL電路模塊的第一輸入端和放大倍頻濾波模塊的輸入端均連接第二功分器的輸出端，所述第二功分器的輸入端連接晶振信號，所述PLL電路模塊的第二輸入端連接FPGA控制器的輸出端，PLL電路模塊的第三輸入端連接放大倍頻濾波模塊的輸出端。
優(yōu)選的，所述PLL電路模塊包括第一衰減放大單元，所述第一衰減放大單元的輸入端連接第二功分器的一個輸出端，第一衰減放大單元的輸出端連接第一低通濾波器的輸入端，所述第一低通濾波器的輸出端連接鑒相器的一個輸入端，鑒相器的另外兩個輸入端分別連接第二低通濾波器的輸出端、FPGA控制器的輸出端，鑒相器的輸出端連接運算放大器的輸入端，所述運算放大器的輸出端連接壓控振蕩器的輸入端，所述壓控振蕩器的輸出端連接第二衰減放大單元的輸入端，所述第二衰減放大單元的輸出端連接第一微帶功分器的輸入端，所述第一微帶功分器的兩個輸出端分別連接第三衰減放大單元的輸入端、第一放大器的輸入端，所述第三衰減放大單元的輸出端連接混頻器的一個輸入端，所述混頻器的另一個輸入端連接放大倍頻濾波模塊的輸出端，混頻器的輸出端連接高通濾波器的輸入端，所述高通濾波器的輸出端連接第四衰減放大單元的輸入端，所述第四衰減放大單元的輸出端連接第二低通濾波器的輸入端；所述鑒相器、運算放大器、壓控振蕩器、第二衰減放大單元、第一微帶功分器、第三衰減放大單元、混頻器、高通濾波器、第四衰減放大單元、第二低通濾波器組成鎖相環(huán)路；
所述第一放大器的輸出端連接第二微帶功分器的輸入端，所述第二微帶功分器的兩個輸出端分別連接第三微帶功分器的輸入端、第四微帶功分器的輸入端，所述第三微帶功分器的兩個輸出端分別連接第二檢波器的輸入端、第二放大器的輸入端，所述第四微帶功分器的兩個輸出端分別連接第三放大器的輸入端、第四放大器的輸入端，所述第二放大器的輸出端連接第一介質(zhì)濾波器的輸入端，所述第三放大器的輸出端連接第二介質(zhì)濾波器的輸入端，所述第四放大器的輸出端連接第三介質(zhì)濾波器的輸入端。
進一步的，所述放大倍頻濾波模塊包括第一帶通濾波器、第一放大倍頻器、第二帶通濾波器、第二放大倍頻器、第四介質(zhì)濾波器、第五衰減放大器，所述第一帶通濾波器的輸入端連接第二功分器的另一個輸出端，所述第一帶通濾波器的輸出端連接第一放大倍頻器的輸入端，所述第一放大倍頻器的輸出端連接第二帶通濾波器的輸入端，所述第二帶通濾波器的輸出端連接第二放大倍頻器的輸入端，所述第二放大倍頻器的輸出端連接第四介質(zhì)濾波器的輸入端，所述第四介質(zhì)濾波器的輸出端連接第五衰減放大器的輸入端，所述第五衰減放大器的輸出端連接混頻器的輸入端。
更進一步的，所述FPGA控制器的型號為美國Altera公司生產(chǎn)的EP1C3T100I7芯片。
更進一步的，所述鑒相器的型號為美國Hittite公司生產(chǎn)的HMC704LP4芯片。
更進一步的，所述混頻器的型號為美國Hittite公司生產(chǎn)的HMC557LC4芯片。
更進一步的，所述第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器的型號均為美國Hittite公司生產(chǎn)的HMC392LC4芯片。
本實用新型的有益效果在于：
1)、本實用新型包括數(shù)字電路和射頻電路，所述數(shù)字電路的輸入端和射頻電路的輸入端均連接晶振信號，數(shù)字電路的輸出端連接射頻電路的另一個輸入端，所述射頻電路的輸出端連接本振信號；所述鑒相器、運算放大器、壓控振蕩器、第二衰減放大單元、第一微帶功分器、第三衰減放大單元、混頻器、高通濾波器、第四衰減放大單元、第二低通濾波器組成鎖相環(huán)路，由于混頻器的加入，使壓控振蕩器的輸出頻率變?yōu)檩^低的頻率，大大降低了鑒相器內(nèi)部分頻器的工作頻率，保證了不降低頻率分辨率的條件下，既提高了頻率合成器的輸出頻率和跳頻速率，又降低了本振信號的相位噪聲，而且本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)。
值得特別指出的是：本實用新型只保護由上述物理部件以及連接各個物理部件之間的線路所構(gòu)成的裝置或者物理平臺，而不涉及其中的軟件部分。
2)、所述FPGA控制器的型號為美國Altera公司生產(chǎn)的EP1C3T100I7芯片，所述鑒相器的型號為美國Hittite公司生產(chǎn)的HMC704LP4芯片，所述混頻器的型號為美國Hittite公司生產(chǎn)的HMC557LC4芯片，所述第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器的型號均為美國Hittite公司生產(chǎn)的HMC392LC4芯片。上述多個特定型號的部件互相配合，實現(xiàn)了本實用新型的最優(yōu)設(shè)計。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)組成框圖。
圖中的附圖標記含義如下：
10—數(shù)字電路 11—第一功分器 12—分頻器
13—FPGA控制器 14—第一檢波器 21—PLL電路模塊
22—放大倍頻濾波模塊 210—鑒相器 211—運算放大器
212—壓控振蕩器 213—第二衰減放大單元 214—第一微帶功分器
215—第三衰減放大單元 216—混頻器 217—高通濾波器
218—第四衰減放大單元 219—第二低通濾波器 220—第一帶通濾波器
221—第一放大倍頻器 222—第二帶通濾波器 223—第二放大倍頻器
224—第四介質(zhì)濾波器 225—第五衰減放大器
具體實施方式
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。
如圖1所示，一種C波段超寬帶下變頻型鎖相高速跳頻合成器，包括數(shù)字電路10和射頻電路，所述數(shù)字電路10的輸入端和射頻電路的輸入端均連接100MHz的晶振信號，數(shù)字電路10的輸出端連接射頻電路的另一個輸入端，所述射頻電路的輸出端輸出4460～4860MHz的本振信號。
所述數(shù)字電路10包括第一功分器11、分頻器12、FPGA控制器13以及用于輸出故障檢測信號的第一檢波器14，所述第一功分器11的輸入端連接100MHz的晶振信號，第一功分器11的兩個輸出端分別連接分頻器12的輸入端、第一檢波器14的輸入端，所述第一檢波器14的輸出端輸出BITE信號，所述分頻器12的輸出端連接FPGA控制器13的輸入端，所述FPGA控制器13的輸出端輸出控制信號至射頻電路的另一個輸入端。
所述射頻電路包括PLL電路模塊21和放大倍頻濾波模塊22，所述PLL電路模塊21的第一輸入端和放大倍頻濾波模塊22的輸入端均連接第二功分器的輸出端，所述第二功分器的輸入端連接100MHz的晶振信號，所述PLL電路模塊21的第二輸入端連接FPGA控制器13的輸出端，PLL電路模塊21的第三輸入端連接放大倍頻濾波模塊22的輸出端。
所述PLL電路模塊21包括第一衰減放大單元，所述第一衰減放大單元的輸入端連接第二功分器的一個輸出端，第一衰減放大單元的輸出端連接第一低通濾波器的輸入端，所述第一低通濾波器的輸出端連接鑒相器210的一個輸入端，鑒相器210的另外兩個輸入端分別連接第二低通濾波器219的輸出端、FPGA控制器13的輸出端，鑒相器210的輸出端連接運算放大器211的輸入端，所述運算放大器211的輸出端連接壓控振蕩器212的輸入端，所述壓控振蕩器212的輸出端連接第二衰減放大單元213的輸入端，所述第二衰減放大單元213的輸出端連接第一微帶功分器214的輸入端，所述第一微帶功分器214的兩個輸出端分別連接第三衰減放大單元215的輸入端、第一放大器的輸入端，所述第三衰減放大單元215的輸出端連接混頻器216的一個輸入端，所述混頻器216的另一個輸入端連接放大倍頻濾波模塊22的輸出端，混頻器216的輸出端連接高通濾波器217的輸入端，所述高通濾波器217的輸出端連接第四衰減放大單元218的輸入端，所述第四衰減放大單元218的輸出端連接第二低通濾波器219的輸入端；所述鑒相器210、運算放大器211、壓控振蕩器212、第二衰減放大單元213、第一微帶功分器214、第三衰減放大單元215、混頻器216、高通濾波器217、第四衰減放大單元218、第二低通濾波器219組成鎖相環(huán)路；
所述第一低通濾波器、第二低通濾波器219為低通濾波器，所述高通濾波器217為高通濾波器；
所述第一放大器的輸出端連接第二微帶功分器的輸入端，所述第二微帶功分器的兩個輸出端分別連接第三微帶功分器的輸入端、第四微帶功分器的輸入端，所述第三微帶功分器的兩個輸出端分別連接第二檢波器的輸入端、第二放大器的輸入端，所述第四微帶功分器的兩個輸出端分別連接第三放大器的輸入端、第四放大器的輸入端，所述第二放大器的輸出端連接第一介質(zhì)濾波器的輸入端，所述第三放大器的輸出端連接第二介質(zhì)濾波器的輸入端，所述第四放大器的輸出端連接第三介質(zhì)濾波器的輸入端，所述第二檢波器的輸出端連接檢波信號，第一介質(zhì)濾波器、第二介質(zhì)濾波器、第三介質(zhì)濾波器的輸出端均連接本振信號。
所述放大倍頻濾波模塊22包括第一帶通濾波器220、第一放大倍頻器221、第二帶通濾波器222、第二放大倍頻器223、第四介質(zhì)濾波器224、第五衰減放大器225，所述第一帶通濾波器220的輸入端連接第二功分器的另一個輸出端，所述第一帶通濾波器220的輸出端連接第一放大倍頻器221的輸入端，所述第一放大倍頻器221的輸出端連接第二帶通濾波器222的輸入端，所述第二帶通濾波器222的輸出端連接第二放大倍頻器223的輸入端，所述第二放大倍頻器223的輸出端連接第四介質(zhì)濾波器224的輸入端，所述第四介質(zhì)濾波器224的輸出端連接第五衰減放大器225的輸入端，所述第五衰減放大器225的輸出端連接混頻器216的輸入端。
所述FPGA控制器13的型號為美國Altera公司生產(chǎn)的EP1C3T100I7芯片；所述鑒相器210的型號為美國Hittite公司生產(chǎn)的HMC704LP4芯片，HMC704LP4芯片只需簡單的外圍電路，就可構(gòu)成一個完整的低噪聲、低功耗、高穩(wěn)定度的頻率合成器，且HMC704LP4芯片具有8GHz的超寬帶寬，同時具有較好的相位噪聲和超低雜散，在+3.3V和+5V電源供電下工作；所述混頻器216的型號為美國Hittite公司生產(chǎn)的HMC557LC4芯片，頻率范圍2.5～7.0GHz，本振隔離為48dB；所述第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器的型號均為美國Hittite公司生產(chǎn)的HMC392LC4芯片。
本實用新型在使用時，可以與現(xiàn)有技術(shù)中的軟件配合來進行使用。下面結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中的軟件對本實用新型的工作原理進行描述，但是必須指出的是：與本實用新型相配合的軟件不是本實用新型的創(chuàng)新部分，也不是本實用新型的組成部分。
100MHz的晶振信號依次經(jīng)過第一功分器11、第一衰減放大單元、第一低通濾波器后送入HMC704LP4芯片，由HMC704LP4芯片產(chǎn)生校準電壓經(jīng)過運算放大器211后送入壓控振蕩器212產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號分別經(jīng)過第二衰減放大單元213、第一微帶功分器214、第三衰減放大單元215后送入混頻器216的輸入端；同時，另一路100MHz的晶振信號通過100MHz的第一帶通濾波器220有效防止倍頻信號串入其他支路，100MHz的晶振信號通過兩組放大倍頻器和帶通濾波器產(chǎn)生4GHz信號經(jīng)過第五衰減放大器225后送入混頻器216的輸入端，所述混頻器216對壓控振蕩器212產(chǎn)生的輸出信號進行下變頻。所述混頻器216下變頻產(chǎn)生460MHz～860MHz依次經(jīng)過高通濾波器217、第四衰減放大單元218、第二低通濾波器219后送至鑒相器210與參考信號進行鑒相。環(huán)路鎖定以后，通過數(shù)字電路10部分控制鑒相器210內(nèi)部的N分頻器的分頻比，最終第一介質(zhì)濾波器、第二介質(zhì)濾波器、第三介質(zhì)濾波器的輸出端均輸出20MHz跳頻間隔一本振信號4460MHz～4860MHz，所述第二檢波器的輸出端輸出BITE檢波信號。