一种S波段频综及上变频电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种S波段频综及上变频电路，包括本振信号单元和上变频单元；本振信号单元采用分频锁相的方式产生S波段跳频本振信号，上变频单元将中频信号和S波段本振信号混频产生S波段激励信号。

A S-Band Frequency Synthesizer and Upconversion Circuit

【技术实现步骤摘要】
一种S波段频综及上变频电路
本技术涉及一种频综及变频技术，特别是一种S波段频综及上变频电路。
技术介绍
S波段雷达系统对频率源的精度、分辨率、频谱纯度、相位噪声以及跳频转换时间、提及等的性能要求较高。这就要求选用合理的频率合成方式，现行主要频率合成方式有：直接模拟合成技术、直接数字合成技术和间接频率合成技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种S波段频综及上变频电路，该电路可以实现S波段跳频本振信号与中频信号的混频产生S波段激励信号的目的。实现上述目的的技术方案为：一种S波段频综及上变频电路，包括本振信号单元和上变频单元；本振信号单元采用分频锁相的方式产生S波段跳频本振信号，上变频单元将中频信号和S波段本振信号混频产生S波段激励信号。采用上述电路，本振信号单元包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、耦合器、声表面滤波器、低通滤波器、功分器、放大器；鉴相器第一输入端接参考信号，鉴相器输出端接环路滤波器输入端，环路滤波器输出端接压控振荡器输入端，压控振荡器输出端接耦合器输入端，耦合器第一输出端接声表面滤波器输入端，耦合器第二输出端接低通滤波器输入端，低通滤波器输出端接鉴相器第二输入端，声表面滤波器输出端接放大器输入端，放大器输出端输出本振信号。所述鉴相器采用HMC833为核心芯片，HMC833的XREFP引脚接参考信号，HMC833的CP引脚分别接第一电容第一引脚、第一电阻第一引脚、第二电阻第一引脚，HMC833的VTUNE引脚分别接第二电阻第二引脚、第三电容第一引脚，HMC833的28引脚输出第一电阻第二引脚接第二电容，第一电容第二引脚、第二电容第二引脚、第三电容第二引脚接地。采用上述电路，上变频单元包混频器、若干滤波器、若干放大器；第一滤波器的输入端接外部数字模块产生的中频信号，第一滤波器的输出端接混频器的第一输入端，混频器的第二输入端接本振信号，混频器的输出端接第二滤波器输入端，第二滤波器输出端接第一放大器输入端，第一放大器输出端接第三滤波器输入端，第三滤波器输出端接第二放大器输入端，第二放大器输出端接第四滤波器输入端，第四滤波器输出端输出S波段激励信号。本技术拥有几款的频率范围，较高的输出频谱纯度，极高的频率分辨率。附图说明图1为本技术本振单元电路设计示意图。图2为本技术本振单元中鉴相器内部设计示意图。图3为本技术本振单元中鉴相器电路设计示意图。图4为本技术上变频单元电路设计示意图。具体实施方式一种S波段频综及上变频电路，其特征在于，包括本振信号单元和上变频单元。本振信号单元采用分频锁相的方式产生S波段跳频本振信号，上变频单元将中频信号和S波段本振信号混频产生S波段激励信号。本振信号单元实现S波段跳频本振，用于上变频和下变频本振信号；上变频电路则将数字模块产生的中频信号上变频为S波段激励信号后输出。结合图1，本振信号单元包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、耦合器、声表面滤波器、低通滤波器、功分器、放大器。鉴相器第一输入端接参考信号，鉴相器输出端接环路滤波器输入端，环路滤波器输出端接压控振荡器输入端，压控振荡器输出端接耦合器输入端，耦合器第一输出端接声表面滤波器输入端，耦合器第二输出端接低通滤波器输入端，低通滤波器输出端接鉴相器第二输入端，声表面滤波器输出端接放大器输入端，放大器输出端输出本振信号。本技术中的鉴相器选择HITTITE公司HMC833LP6GE型鉴相器。结合图2，该型号的鉴相器内部自带VCO，参考信号100MHz，输出频率范围25～6000MHz，噪声基底-227dBc/Hz。芯片的第15引脚(XREFP引脚)接参考信号(100MHz)，参考信号输入到参考支路R分频器，第23引脚(VTUNE引脚)接低通滤波器的输出信号A，信号A经过HMC833LP6GE芯片内的振荡器VCO后进入N分频器，与参考信号一通进入鉴相器PFD进行处理，处理后的信号通过第4引脚(CP引脚)传出HMC833LP6GE芯片，经过电容、电阻的外部循环电路后再次从第23引脚进入HMC833LP6GE芯片内反馈至PFD鉴相器形成锁相环路。HMC833LP6GE芯片内与N分频器连接的调制器MODULATOR在控制器CONTROL的控制下可以为提供小数分频的功能。HMC833LP6GE芯片内与振荡器VCO连接的CAL模块在控制器CONTROL的控制下提供校准的功能。振荡器VCO产生的信号可以进行1、2、4、8、32、64分频和2倍频放大输出。结合图3，所述鉴相器采用HMC833为核心芯片，其中HMC833的XREFP引脚接参考信号，HMC833的CP引脚分别接第一电容C1第一引脚、第一电阻R1第一引脚、第二电阻R2第一引脚，HMC833的VTUNE引脚分别接第二电阻R2第二引脚、第三电容C3第一引脚，HMC833的28引脚输出第一电阻R1第二引脚接第二电容C2，第一电容C1第二引脚、第二电容C2第二引脚、第三电容C3第二引脚接地。结合图1，本振单元产生的S波段本振信号，除了可以对中频信号进行上变频外，还可以对高频波段的信号进行下变频，因此在本振单元的输出端处设置功分器对本振信号进行功分，功分后的信号各自经过放大后传输至上变频电路和下变频电路的混频器处。放大器可以选取NBB-500型放大器进行增益补偿，该放大器在4GHz信号增益优于16dB，P-1优于12dB，输入输出回波损耗小于12dB。S波段本振电路通过分频锁相方式产生跳频本振信号，经过功分放大后提供给上下变频电路作为本振信号，该本振信号指标满足情况如表1所示表1S波段本振电路设计指标指标名称指标要求设计指标频率/GHz3.9～4.33.9～4.3功率/dBm≥1012谐波抑制/dBc≥25≥25杂波抑制/dBc≥75≥75相位噪声/dBc/Hz@1KHz≤-95≤-102跳频步进/MHz10MHz10MHz跳频时间/us≤50≤40结合图4，上变频单元包混频器、若干滤波器、若干放大器。第一滤波器的输入端接外部数字模块产生的中频信号，第一滤波器的输出端接混频器的第一输入端，混频器的第二输入端接本振信号，混频器的输出端接第二滤波器输入端，第二滤波器输出端接第一放大器输入端，第一放大器输出端接第三滤波器输入端，第三滤波器输出端接第二放大器输入端，第二放大器输出端接第四滤波器输入端，第四滤波器输出端输出S波段激励信号。上变频电路通过混频、滤波、放大等电路，将中频信号上变频至S波段激励信号，考虑到混频时的交调特性，本方案选用高本振方式实现。本专利技术可以选用M1-0008LQ-2型混频器，该混频器射频工作频率可到8GHz，中频带宽DC～2GHz，在本振功率13dBm的条件下，变频损耗优于9dB，LO信号泄露优于40dBc。上变频单元中选择NBB-500型放大器用于S波段激励信号增益补偿。上变频单元中第一个滤波器用于中频信号输入时滤波，其他滤波器用于S波段激励信号滤波，技术指标如下：S波段上变频电路指标满足情况如下表所示：表2S波段上变频电路设计指标指标名称指标要求设计指标符合性频率/GHz2.9～3.52.9～3.5符合功率/dBm≥3≥5符合谐波抑制/dBc≥40≥40符合杂波抑制/dBc≥75≥75符合相位噪声/dBc/Hz@1KHz≤-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种S波段频综及上变频电路，其特征在于，包括本振信号单元和上变频单元；其中本振信号单元采用分频锁相的方式产生S波段跳频本振信号，上变频单元将中频信号和S波段本振信号混频产生S波段激励信号。

【技术特征摘要】
1.一种S波段频综及上变频电路，其特征在于，包括本振信号单元和上变频单元；其中本振信号单元采用分频锁相的方式产生S波段跳频本振信号，上变频单元将中频信号和S波段本振信号混频产生S波段激励信号。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，本振信号单元包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、耦合器、声表面滤波器、低通滤波器、功分器、放大器；其中鉴相器第一输入端接参考信号，鉴相器输出端接环路滤波器输入端，环路滤波器输出端接压控振荡器输入端，压控振荡器输出端接耦合器输入端，耦合器第一输出端接声表面滤波器输入端，耦合器第二输出端接低通滤波器输入端，低通滤波器输出端接鉴相器第二输入端，声表面滤波器输出端接放大器输入端，放大器输出端输出本振信号。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述鉴相器采用HMC833为核心芯片，其中HMC833的XREFP引脚接参考信号，HM...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛伟，王贺，
申请(专利权)人：南京巨雷电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32