專利名稱：一種低雜散快速頻率合成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低雜散快速頻率合成系統(tǒng)，應(yīng)用于超短波通信中電子設(shè)備的頻率合成。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前各種通信設(shè)備中，頻率合成器是重要的組成部分，它負(fù)責(zé)產(chǎn)生設(shè)備需要的頻率信號(hào)，其輸出信號(hào)的質(zhì)量直接影響通信設(shè)備的性能。如今，直接數(shù)字頻率合成器(DDS合成器)是頻率合成的一種新器件，其頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短，頻率分辨率高，輸出相位連續(xù)，控制靈活方便，但是雜散較大，限制了 DDS頻率合成器的推廣和應(yīng)用。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，通信設(shè)備對(duì)信號(hào)源的要求也越來(lái)越高，如何抑制接數(shù)字頻率合成器DDS輸出信號(hào)中的雜散已成了一個(gè)研究方向，目前主要的雜散抑制方法有:抖動(dòng)注入法、延時(shí)疊加法、數(shù)據(jù)壓縮法等，這些手段能夠有效改善輸出信號(hào)中的雜散，但是其響應(yīng)速度有待提聞。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種低雜散快速頻率合成系統(tǒng)，應(yīng)用于超短波通信中電子設(shè)備的頻率合成，其噪聲雜散性能優(yōu)良，響應(yīng)快速。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。一種低雜散快速頻率合成系統(tǒng)，其特征在于，至少包括DSP控制器、頻譜儀，以及依次串聯(lián)的晶體振蕩器、鎖相環(huán)電路、可控分頻器、直接數(shù)字頻率合成器、第一跟蹤濾波器、低噪聲放大器和第二跟蹤濾波器；所述頻譜儀采集第二跟蹤濾波器輸出的基準(zhǔn)頻率信號(hào)，并輸入所述DSP控制器，DSP控制器管根據(jù)基準(zhǔn)頻率信號(hào)的雜散性能調(diào)整可控分頻器的分頻比。上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述晶體振蕩器和鎖相環(huán)電路之間串聯(lián)有整形電路。所述直接數(shù)字頻率合成器和第一跟蹤濾波器之間依次串聯(lián)有隔離變壓器和低通濾波電路。本實(shí)用新型的將晶體振蕩器輸出信號(hào)經(jīng)整形電路整形后，作為鎖相環(huán)電路的輸入時(shí)鐘信號(hào)，鎖相環(huán)產(chǎn)生的高頻基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)可控分頻器分頻后作為DDS合成器的時(shí)鐘信號(hào)，DDS合成器輸出的射頻信號(hào)經(jīng)隔離變壓器后，再進(jìn)行過(guò)低通濾波器處理，而后進(jìn)入第一跟蹤濾波器，并用低噪聲放大器進(jìn)行放大，最后經(jīng)過(guò)第二跟蹤濾波器輸出基準(zhǔn)頻率信號(hào)。本實(shí)用新型采用頻譜儀采集第二跟蹤濾波器輸出的基準(zhǔn)頻率信號(hào)，并輸入DSP控制器，DSP控制器管根據(jù)基準(zhǔn)頻率信號(hào)的雜散性能調(diào)整可控分頻器的分頻比，可以有效地將有干擾的雜散點(diǎn)轉(zhuǎn)移到工作頻帶帶外，然后通過(guò)跟蹤濾波器將其進(jìn)一步抑制。

[0011]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本實(shí)用新型的一種低雜散快速頻率合成系統(tǒng)的原理圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，為本實(shí)用新型的一種低雜散快速頻率合成系統(tǒng)的原理圖，其低雜散快速頻率合成系統(tǒng)，包括DSP控制器、頻譜儀，以及依次串聯(lián)的晶體振蕩器、整形電路、鎖相環(huán)電路、可控分頻器、直接數(shù)字頻率合成器(DDS合成器)、隔離變壓器、低通濾波電路、第一跟蹤濾波器、低噪聲放大器和第二跟蹤濾波器；頻譜儀采集第二跟蹤濾波器輸出的基準(zhǔn)頻率信號(hào)，并輸入DSP控制器，DSP控制器管根據(jù)基準(zhǔn)頻率信號(hào)的雜散性能調(diào)整可控分頻器的分頻t匕，分頻比一般取4、5、6。DSP控制器為數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)設(shè)定的控制器，該DSP控制器可以通過(guò)調(diào)整可控分頻器的分頻比，控制輸出最優(yōu)雜散性能的基準(zhǔn)頻率信號(hào)。本實(shí)施例中，晶體振蕩采用9.6MHz高性能溫補(bǔ)晶振，噪聲指標(biāo)達(dá)到(SSB PHASEMOISE優(yōu)于-140dBc/HZ@lkHZ offset),經(jīng)過(guò)整形電路后為鎖相環(huán)電路提供標(biāo)稱頻率，并為DSPDSP控制器提供一個(gè)高精度的時(shí)鐘信號(hào)。鎖相環(huán)電路選用ADI公司的低噪聲單片鎖相環(huán)電路ADF4113和MINI公司的低噪聲、窄覆蓋壓控振蕩器R0S-1600組成，該電路能夠產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的1606.4MHz低噪聲高頻信號(hào)，作為可控分頻器的輸入。可控分頻器采用低噪聲可編程前置分頻器AD9513，與低噪聲的鎖相環(huán)結(jié)合為DDS合成器提供低噪聲可變時(shí)鐘。DDS合成器采用AD公司的DDS芯片AD9951，其功耗很低(1.8V工作電壓30mA電流)，基底相位噪聲也很低(-125dBc/HZ@lkHZ頻偏)，DDS合成器的相位噪聲主要由時(shí)鐘頻率的相位噪聲、時(shí)鐘頻率和輸出頻率之比的關(guān)系以及DDS芯片本身的基底相位噪聲決定，可以對(duì)其內(nèi)部的倍頻鎖相環(huán)進(jìn)行了短路，理論上，輸出信號(hào)的相位噪聲會(huì)對(duì)時(shí)鐘頻率信號(hào)的相位噪聲有10 log (fc/fout)的改善。考慮到DDS芯片內(nèi)的相位累加器、ROM和DAC在內(nèi)的各部件對(duì)噪聲性能的影響，改善程度比(fc/fout)要小，這就從根本上保證了輸出本振信號(hào)的良好的相位噪聲指標(biāo),本振信號(hào)由DDS芯片AD9951直接合成，并經(jīng)濾波放大后輸出。這樣的結(jié)構(gòu)決定了頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間是頻率控制字的傳輸時(shí)間和低通濾波器為主的器件響應(yīng)時(shí)間之和。本實(shí)用新型于采用了流水線結(jié)構(gòu)，改變可控分頻器頻率控制字的傳輸時(shí)間等于流水線的基數(shù)與時(shí)鐘周期的乘積，低通濾波器的響應(yīng)時(shí)間很短，這就保證了輸出本振信號(hào)的快速頻率轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型采用改變分頻比從而改變DDS合成器的輸入時(shí)鐘的方法，使雜散移動(dòng)到偏離主頻IOMHz以外。第一、第二跟蹤濾波器(采用LBM038ALV-35-S芯片)的主要功能是對(duì)DDS合成器輸出的雜散進(jìn)行濾除。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)可控分頻器、DDS合成器的優(yōu)化，將雜散輸出移動(dòng)到偏離主頻的20%以外，第一、第二跟蹤濾波器的40dB帶寬均小于主頻的20%，這樣跟蹤濾波器對(duì)雜散點(diǎn)有40dB以上的抑制作用，對(duì)諧波也有較好的濾除作用，同時(shí)對(duì)遠(yuǎn)端噪聲(偏離主頻10%處)有30dB的抑制作用，對(duì)超短波通信設(shè)備的共址性能有明顯的改善。跟蹤濾波器采用雙調(diào)諧回路，中間加一級(jí)低噪聲放大器，不僅彌補(bǔ)了跟蹤濾波器的差損，還使跟蹤濾波器有12dBm的增益。跟蹤濾波器的工作頻點(diǎn)也可以通過(guò)DSP控制器控制，例如在30MHz 107.975MHz頻率范圍內(nèi)跟蹤濾波器共分為126段控制。[0019]通過(guò)以上措施的應(yīng)用，可以使本實(shí)用新型的低雜散快速頻率合成系統(tǒng)的本振輸出在IOMHz的帶寬范圍內(nèi)SFDR指標(biāo)得到明顯的改善，全頻段輸出的雜散優(yōu)于-75dBc，這一指標(biāo)的提升，能夠?qū)Τ滩ㄍㄐ畔到y(tǒng)的整體指標(biāo)改進(jìn)起到重要作用。盡管以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方案和應(yīng)用領(lǐng)域，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本說(shuō)明書的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本實(shí)用新型保護(hù)之列。
權(quán)利要求1.一種低雜散快速頻率合成系統(tǒng)，其特征在于，至少包括DSP控制器、頻譜儀，以及依次串聯(lián)的晶體振蕩器、鎖相環(huán)電路、可控分頻器、直接數(shù)字頻率合成器、第一跟蹤濾波器、低噪聲放大器和第二跟蹤濾波器；所述頻譜儀采集第二跟蹤濾波器輸出的基準(zhǔn)頻率信號(hào)，并輸入所述DSP控制器，DSP控制器管根據(jù)基準(zhǔn)頻率信號(hào)的雜散性能調(diào)整可控分頻器的分頻比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低雜散快速頻率合成系統(tǒng)，其特征在于，所述晶體振蕩器和鎖相環(huán)電路之間串聯(lián)有整形電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低雜散快速頻率合成系統(tǒng)，其特征在于，所述直接數(shù)字頻率合成器和第一跟蹤濾波器之間依次串聯(lián)有隔離變壓器和低通濾波電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種低雜散快速頻率合成系統(tǒng)，應(yīng)用于超短波通信中電子設(shè)備的頻率合成。該低雜散快速頻率合成系統(tǒng)，至少包括DSP控制器、頻譜儀，以及依次串聯(lián)的晶體振蕩器、鎖相環(huán)電路、可控分頻器、直接數(shù)字頻率合成器、第一跟蹤濾波器、低噪聲放大器和第二跟蹤濾波器；所述頻譜儀采集第二跟蹤濾波器輸出的基準(zhǔn)頻率信號(hào)，并輸入所述DSP控制器，DSP控制器管根據(jù)基準(zhǔn)頻率信號(hào)的雜散性能調(diào)整可控分頻器的分頻比。
文檔編號(hào)H03L7/18GK203057111SQ20122072561
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者王斌, 劉靜, 黎明林, 劉少平, 蔡朝鋒, 劉杰, 屈強(qiáng) 申請(qǐng)人:陜西烽火電子股份有限公司