一种实验室用小型微波信号源制造技术

本发明专利技术公开了一种实验室用小型微波信号源，属于微波领域。该实验室用小型微波信号源包括微波频率源模块和控制模块；微波频率源模块包括FPGA、锁相环电路、放大器、数控衰减器、恒温晶振，FPGA与锁相环电路连接，锁相环电路与放大器连接，放大器与数控衰减器连接；控制模块用于向FPGA发送控制信号和显示微波频率源模块输出的微波信号的实时状态；恒温晶振用于为FPGA和锁相环电路提供参考信号；FPGA用于根据控制信号控制锁相环电路的输出信号频率；锁相环电路、放大器和数控衰减器用于调整输出符合预设状态信息的微波信号；解决了现有的微波信号源的成本高的问题，在研发过程中部分产品对微波信号源的需求较低的情况下，达到降低成本的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种实验室用小型微波信号源
本专利技术实施例涉及微波领域，特别涉及一种实验室用小型微波信号源。
技术介绍
微波信号源是实验室内必备的一种实验设备，广泛应用于接收机等产品的性能指标测试和生产调试。目前市面上大部分主流的微波信号源是采购自国外或国内的价格较高的设备，一旦研制项目需要大规模量产，将会非常影响公司的生产速度和效率。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种实验室用小型微波信号源。该技术方案如下：第一方面，提供了一种实验室用小型微波信号源，包括微波频率源模块和显示控制设备；微波频率源模块包括FPGA、锁相环电路、放大器、数控衰减器、恒温晶振，FPGA与锁相环电路连接，锁相环电路与放大器连接，放大器与数控衰减器连接；显示控制设备用于向FPGA发送控制信号和显示微波频率源模块输出的微波信号的实时状态，控制信号包括微波信号的预设状态信息，状态信息包括频率、功率和波形；恒温晶振用于为FPGA和锁相环电路提供参考信号；FPGA用于根据控制信号控制锁相环电路的输出信号频率；锁相环电路、放大器和数控衰减器用于调整输出符合预设状态信息的微波信号。可选的，锁相环电路包括鉴相器、环路滤波器、VCO芯片、功分器和分频器；FPGA与鉴相器连接，FPGA用于根据控制信号向鉴相器发送控制信号，控制信号包括微波信号的预设状态信息；鉴相器的输出端与环路滤波器的输入端连接，环路滤波器的输出端与VCO芯片的输入端连接，VCO芯片的输出端与功分器连接；功分器的一路输出连接分频器的输入端，分频器的输出端与鉴相器连接；功分器的另一路输出与放大器的输入端连接，功分器的另一路输出作为锁相环电路的输出；鉴相器用于接收FPGA发送的控制信号和分频器的输出信号，比较鉴相器参考信号和分频器的输出信号反馈，输出与比较结果对应的模拟电平信号；VCO芯片用于根据电平与频率的对应关系，将锁相环电路的输出信号的频率调整为与经过环路滤波器的模拟电平信号对应的频率。可选的，恒温晶振用于为FPGA和锁相环电路中的鉴相器提供100M的参考信号。可选的，控制模块为PC机；PC机与FPGA通过RS232总线连接。可选的，控制模块由单片机、LCD屏幕和键盘组成；单片机与LCD屏幕、键盘分别连接；单片机与FPGA连接，单片机用于向FPGA发送SPI信号，SPI信号包括微波信号的预设状态信息，状态信息包括频率、功率和波形。可选的，微波频率源模块还包括电源模块；电源模块用于为微波频率源模块供电。可选的，VCO芯片为宽带VCO芯片。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：该实验室用小型微波信号源包括微波频率模块和显示控制设备，微波频率源模块包括FPGA、锁相环电路、放大器、数控衰减器、恒温晶振，利用显示控制设备控制微波频率源模块的输出频率，利用微波频率源模块中的锁相环电路实现拓宽频带功能，在元器件选择上大部分选择国产器件，部分国外器件也是业内大量使用的型号，降低成本，解决了现有的微波信号源的成本高的问题，达到了在研发过程中部分产品对微波信号源的需求较低的情况下，降低微波信号的成本，提高使用便捷性的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据一示例性实施例示出的一种实验室用小型微波信号源的结构框图；图2是根据一示例性实施例示出的一种电源模块的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。请参考图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的实验室用小型微波信号源的结构示意图。如图1所示，该实验室用小型微波信号源包括微波频率源模块和控制模块。可选的，控制模块是由单片机、LCD屏幕和键盘组成的设备，或，控制模块为PC机。控制模块用于控制微波频率源模块输出的微波信号、显示微波频率源输出的微波信号的实时状态。微波频率源模块包括FPGA、锁相环电路、放大器、数控衰减器、恒温晶振，FPGA与锁相环电路连接，锁相环电路与放大器连接，放大器与数控衰减器连接。数控衰减器的输出信号为该实验室小型微波信号源的微波信号。其中，显示控制设备与FPGA连接。显示控制设备向FPGA发送控制信号。控制信号包括微波信号的预设状态信息，状态信息包括频率、功率和波形。恒温晶振用于为FPGA和锁相环电路提供参考信号。可选的，恒温晶振为FPGA提供100M的参考信号。FPGA用于根据控制信号控制锁相环电路的输出信号频率。锁相环电路、放大器和数控衰减器用于调整输出符合预设状态信息的微波信号。锁相环电路根据预设状态信息调整微波信号的频率，放大器对锁相环电路的输出信号进行功率放大，数控衰减器根据预设状态信息调整放大器的输出信号。可选的，FPGA与数控衰减器连接，FPGA向数控衰减器发送衰减控制字，控制数控衰减器的衰减值。当显示控制设备是由单片机、LCD屏幕和键盘组成的设备时，单片机与键盘、LCD屏幕分别连接，键盘用于输入微波信号的预设状态信息，单片机将键盘输入的信息转化为SPI信号，LCD屏幕显示微波频率源模块输出的微波信号的实时状态。单片机与微波频率源模块中的FPGA连接，单片机向FPGA发送SPI信号，SPI信号包括微波信号的预设状态信息，状态信息包括频率、功率和波形。当显示控制设备是PC机时，PC机与FPGA通过RS232总线连接，PC机下通过RS232发送控制信号。如图1所示，锁相环电路包括鉴相器、环路滤波器、VCO芯片、功分器和分频器。FPGA与鉴相器连接。FPGA根据控制信号向鉴相器发送控制信号，控制信号包括微波信号的预设状态信息。鉴相器的输出端与环路滤波器的输入端连接，环路滤波器的输出端与VCO芯片连接，VCO芯片的输出端与功分器连接。功分器的一路输出连接分频器的输入端，功分器的另一路输出与放大器的输入端连接；功分器的一路输出作为反馈信号，功分器的另一路输出作为锁相环电路的输出。分频器的输出端与鉴相器连接。由于鉴相器只能接受0-8GHz的信号，锁相环电路的输出信号在0-8GHz以外时，为了令锁相环电路能够正常工作，需要增加分频器，利用分频器对功分器的输出信号进行处理，使得鉴相器能够正常工作。根据锁相环电路的输出信号的频率选择合适的功分器，比如输出信号的频率为0-16GHz时，选择二分频器，当输出信号的频率大于16GHz时，选择能够将反馈信号的频率调整至0-8GHz的更高分频比的分频器。鉴相器接收FPGA发送的控制信号，接收分频器的输出信号，鉴相器比较鉴相器的参考信号和分频器的输出信号反馈，输出与比较结果对应的模拟电平信号。可选的，恒温晶振为鉴相器提供100M的参考信号。鉴相器比较锁相环电路的当前工作频率和预设状态信息中的频率的高低，根据比较结果调整输出模拟电平信号以调整锁相环电路的工作频率。鉴相器输出的模拟电平信号进入环路滤波器后进入VCO芯片，不同的VCO芯片具有不同的电平与频率的对应关系。VCO芯片根据电平与频率的对应关系，将锁相环电路的输出信号的频率调整为与经过环路滤波器的模拟电平信号对应的频率。由于锁相环电路为负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实验室用小型微波信号源，其特征在于，包括微波频率源模块和控制模块；所述微波频率源模块包括FPGA、锁相环电路、放大器、数控衰减器、恒温晶振，所述FPGA与所述锁相环电路连接，所述锁相环电路与所述放大器连接，所述放大器与所述数控衰减器连接；所述控制模块用于向所述FPGA发送控制信号和显示所述微波频率源模块输出的微波信号的实时状态，所述控制信号包括微波信号的预设状态信息，所述状态信息包括频率、功率和波形；所述恒温晶振用于为所述FPGA和所述锁相环电路提供参考信号；所述FPGA用于根据所述控制信号控制所述锁相环电路的输出信号频率；所述锁相环电路、所述放大器和所述数控衰减器用于调整输出符合所述预设状态信息的微波信号。

【技术特征摘要】
1.一种实验室用小型微波信号源，其特征在于，包括微波频率源模块和控制模块；所述微波频率源模块包括FPGA、锁相环电路、放大器、数控衰减器、恒温晶振，所述FPGA与所述锁相环电路连接，所述锁相环电路与所述放大器连接，所述放大器与所述数控衰减器连接；所述控制模块用于向所述FPGA发送控制信号和显示所述微波频率源模块输出的微波信号的实时状态，所述控制信号包括微波信号的预设状态信息，所述状态信息包括频率、功率和波形；所述恒温晶振用于为所述FPGA和所述锁相环电路提供参考信号；所述FPGA用于根据所述控制信号控制所述锁相环电路的输出信号频率；所述锁相环电路、所述放大器和所述数控衰减器用于调整输出符合所述预设状态信息的微波信号。2.根据权利要求1所述的实验室用小型微波信号源，其特征在于，所述锁相环电路包括鉴相器、环路滤波器、VCO芯片、功分器和分频器；所述FPGA与所述鉴相器连接，所述FPGA用于根据所述控制信号向所述鉴相器发送控制信号，所述控制信号包括所述微波信号的预设状态信息；所述鉴相器的输出端与所述环路滤波器的输入端连接，所述环路滤波器的输出端与所述VCO芯片的输入端连接，所述VCO芯片的输出端与所述功分器连接；所述功分器的一路输出连接所述分频器的输入端，所述分频器的输出端与所述鉴相器连接；所述功分器的另一路输出与所述放大器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：周涵奇，宋剑威，
申请(专利权)人：无锡华测电子系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32