本實用新型屬于雷達寬帶頻率源領域，尤其涉及一種基于PLL的超寬帶線性調(diào)頻信號產(chǎn)生電路及無線通信裝置。

背景技術：

超寬帶穿墻雷達利用發(fā)射機產(chǎn)生的超寬帶信號獲得很高的一位距離分辨率，接收機將墻體后目標反射的回波解調(diào)之后，信號處理部分通過相關的處理算法對墻體后的目標進行探測、定位甚至成像。

目前穿墻雷達采用的體制有線性調(diào)頻(LFM)信號、沖激脈沖(Impulse)信號、頻率步進(SF)信號等。超寬帶線性調(diào)頻信號有大的瞬時帶寬，具有高距離分辨率和高運動目標檢測特性等優(yōu)點，故是脈沖壓縮雷達、合成孔徑雷達等系統(tǒng)廣泛采用的一種信號形式。

線性調(diào)頻信號最直接的產(chǎn)生方法是DDS，它具有高線性度的特點，但是工作頻段較低，一般很少超過GHz。壓控振蕩器VCO可產(chǎn)生具有較寬范圍的掃頻信號，但產(chǎn)生的線性調(diào)頻信號線性度受VCO自身低線性度的約束，需要復雜的非線性校準系統(tǒng)。目前DDS與VCO的優(yōu)缺點可通過鎖相環(huán)路很好的結合起來，輸出信號既保證了DDS的高線性度、同時實現(xiàn)了VCO的寬范圍掃頻。但電路結構復雜、雜散抑制較差。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型提供一種基于PLL的超寬帶線性調(diào)頻信號產(chǎn)生電路及無線通信裝置。本實用新型能夠在不使用DDS情況下，通過鎖相環(huán)電路控制VCO直接輸出高線性度、低雜散的線性調(diào)頻信號，有效降低系統(tǒng)設計復雜度和成本。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種基于PLL的超寬帶線性調(diào)頻信號產(chǎn)生電路，包括鎖相環(huán)芯片，所述鎖相環(huán)芯片與溫補晶振的輸出端相連，所述溫補晶振用于為鎖相環(huán)芯片提供抖動固定參考時鐘；

所述鎖相環(huán)芯片的輸出端與環(huán)路濾波器的輸入端相連，所述環(huán)路濾波器的輸出端與壓控振蕩器的輸入端相連；所述壓控振蕩器的輸出端與功率分配電路相連；所述功率分配電路輸出兩路功分信號，一路與放大電路相連，另一路反饋至鎖相環(huán)芯片的射頻信號輸入端；

所述放大電路的輸出端與帶通濾波器的輸入端相連，帶通濾波器的輸出端輸出線性調(diào)頻信號。

所述環(huán)路濾波器采用有源比例積分濾波器，器用來提高整個電路的抗干擾性能。

所述帶通濾波器為S波段帶通濾波器。添加帶通濾波器，濾除高頻諧波，完成對超寬帶壓控振蕩器輸出信號的帶外諧波抑制。

所述放大電路包括放大芯片，所述放大芯片的輸出端通過一電感元件與電源相連，電感元件與電源的連結點處還與三個并聯(lián)連接的電容相連。

一種無線通信裝置，包括所述的基于PLL的超寬帶線性調(diào)頻信號產(chǎn)生電路。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型能夠在不使用DDS情況下，通過鎖相環(huán)電路控制壓控振蕩器直接輸出高線性度、低雜散的線性調(diào)頻信號，有效降低系統(tǒng)設計復雜度和成本。在保證線性調(diào)頻信號線性度與性能情況下，有效降低了系統(tǒng)復雜度和成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的基于PLL的超寬帶線性調(diào)頻信號產(chǎn)生電路圖；

圖2是本實用新型的鎖相環(huán)芯片與溫補晶振連接的電路圖；

圖3是本實用新型的環(huán)路濾波器電路圖；

圖4是本實用新型的壓控振蕩器電路圖；

圖5是本實用新型的功率分配電路、低噪放大電路以及帶通濾波器的組合電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

圖1是本實用新型的基于PLL的超寬帶線性調(diào)頻信號產(chǎn)生電路圖，如圖所示，基于PLL的超寬帶線性調(diào)頻信號產(chǎn)生電路包括鎖相環(huán)芯片，所述鎖相環(huán)芯片與溫補晶振的輸出端相連，所述溫補晶振用于為鎖相環(huán)芯片提供抖動固定參考時鐘；

所述鎖相環(huán)芯片的輸出端與環(huán)路濾波器的輸入端相連，所述環(huán)路濾波器的輸出端與壓控振蕩器的輸入端相連；所述壓控振蕩器的輸出端與功率分配電路相連；所述功率分配電路輸出兩路功分信號，一路與放大電路相連，另一路反饋至鎖相環(huán)芯片的射頻信號輸入端；

所述放大電路的輸出端與帶通濾波器的輸入端相連，帶通濾波器的輸出端輸出線性調(diào)頻信號。

在本實施例中，如圖2所示，鎖相環(huán)芯片采用HMC703LP4E。

如圖3所示，環(huán)路濾波器采用有源比例積分濾波器，采用OP184ES予以實現(xiàn)。

如圖4所示，壓控振蕩器采用Z-Communications公司的V600ME14-LF壓控振蕩器予以實現(xiàn)。

如圖5所示，帶通濾波器為S波段帶通濾波器，采用LFCN-3800予以實現(xiàn)。

放大電路包括放大芯片，所述放大芯片的輸出端通過一電感元件與電源相連，電感元件與電源的連結點處還與三個并聯(lián)連接的電容相連。其中，放大芯片采用低噪聲放大芯片。本實施例中的低噪聲放大芯片采用ADL5601。

本實用新型的基于PLL的超寬帶線性調(diào)頻信號產(chǎn)生電路分為三部分：

(1)掃頻信號源部分：該部分利用具備掃頻功能的HMC703鎖相環(huán)芯片、外部V600ME14壓控振蕩器和環(huán)路濾波器共同組成鎖相環(huán)電路。通過配置HMC703寄存器可實現(xiàn)2～4GHz線性掃頻。HMC703LP4E根據(jù)反饋環(huán)路輸入的射頻參考信號與外部參考晶振進行鑒相后控制內(nèi)建電流型電荷泵輸出階梯狀調(diào)制電流，經(jīng)過有源環(huán)路濾波器濾波后，成為調(diào)制電壓控制超寬帶壓控振蕩器進行掃頻信號的輸出。鎖相環(huán)電路部分的所有控制信號有數(shù)字控制板卡產(chǎn)生，使用電阻網(wǎng)絡進行完成功率分配。通過對環(huán)路濾波器參數(shù)進行前期仿真設計驗證，使輸出信號有最優(yōu)的相位噪聲性能，如圖2-圖4所示。

(2)功率分配部分：由于射頻器件的引入會帶來插入損耗，此處利用低噪聲放大器ADL5601放大信號功率來滿足發(fā)射機的發(fā)射功率要求，如圖5所示。

(3)濾波通道選擇部分：壓控振蕩器輸出信號頻率為2～4GHz，在4～8GHz范圍內(nèi)會產(chǎn)生諧波。如圖5所示，通過添加帶通濾波器，濾除高頻諧波，完成對超寬帶壓控振蕩器輸出信號的帶外諧波抑制。

本實用新型的鎖相環(huán)芯片、環(huán)路濾波器、帶通濾波器、壓控振蕩器以及低噪聲放大芯片還可以采用其他型號的芯片來實現(xiàn)。

本實用新型還提供了一種無線通信裝置，包括所述的基于PLL的超寬帶線性調(diào)頻信號產(chǎn)生電路。

本實用新型能夠在不使用DDS情況下，通過鎖相環(huán)電路控制壓控振蕩器直接輸出高線性度、低雜散的線性調(diào)頻信號，有效降低系統(tǒng)設計復雜度和成本。在保證線性調(diào)頻信號線性度與性能情況下，有效降低了系統(tǒng)復雜度和成本。

上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。