一种基于FPGA的X波段频率源控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于FPGA的X波段频率源控制电路，包括FPGA控制单元、鉴相单元、环路滤波单元、压控振荡单元及定向耦合单元，所述FPGA控制单元与所述鉴相单元电连接，所述鉴相单元与所述环路滤波单元电连接，所述环路滤波单元与所述压控振荡单元电连接，所述压控振荡单元与所述定向耦合单元电连接，所述定向耦合单元与所述鉴相单元电连接。本实用新型专利技术具有结构简单，成本低，杂散波抑制能力好，相位噪声低的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的X波段频率源控制电路


[0001]本技术涉及频率源
，特别涉及一种基于FPGA的X波段频率源控制电路。

技术介绍

[0002]频率源是电路中广泛使用的一个组件，它的作用就是给各种设备提供准确的时钟信号，在现代电子通信系统中扮演着重要角色。目前，频率源朝着宽频带、快捷变、低相位噪声的性能指标发展，尤其在电子对抗、雷达系统、仪器仪表以及射频微波领域，都需要高性能的频率源。其中，X波段的频率源输出的X波段因具有穿透能力强、能量损耗小、不易受干扰等优点，因此，在雷达探测、广播卫星、国防建设等高科技
得到广泛应用。然而，现有的X波段频率源电路结构复杂，成本较高。因此，如何开发一种低成本、电路结构简单的X波段频率源电路已成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本技术解决的技术问题是，提供一种低成本及电路结构简单的基于FPGA的X波段频率源控制电路。
[0004]本技术提供一种基于FPGA的X波段频率源控制电路，包括FPGA控制单元、鉴相单元、环路滤波单元、压控振荡单元及定向耦合单元，所述FPGA控制单元与所述鉴相单元电连接，所述鉴相单元与所述环路滤波单元电连接，所述环路滤波单元与所述压控振荡单元电连接，所述压控振荡单元与所述定向耦合单元电连接，所述定向耦合单元与所述鉴相单元电连接。
[0005]在一个实施例中，所述基于FPGA的X波段频率源控制电路还包括高通滤波单元，所述高通滤波单元与压控振荡单元电连接。
[0006]在一个实施例中，所述环路滤波单元包括比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一电容，所述比较器的正向输入端与所述鉴相单元的输出端电连接，所述比较器的反向输入端与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端接地；所述第二电阻的第一端与所述比较器的反向输入端电连接，所述第二电阻的第二端与所述比较器的输出端电连接；所述第三电阻的第一端与所述比较器的输出端电连接，所述第三电阻的第二端与所述压控振荡单元电连接；所述第一电容的第一端与所述第三电阻的第二端电连接，所述第一电容的第二端接地。
[0007]在一个实施例中，所述环路滤波单元还包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述比较器的正向输入端电连接，所述第二电容的第二端接地。
[0008]在一个实施例中，所述环路滤波单元还包括第三电容及第四电阻，所述第三电容的第一端与所述第四电阻的第一端电连接，所述第三电容的第二端接地，所述第四电阻的第二端与所述比较器的正向输入端电连接。
[0009]在一个实施例中，所述基于FPGA的X波段频率源控制电路还包括晶振单元，所述晶
振单元包括第五电阻、第六电阻、第四电容及晶体振荡器，所述晶体振荡器的第一脚与所述鉴相单元电连接，所述晶体振荡器的第二脚接地，所述晶体振荡器的第三脚与所述第五电阻的第一端电连接，所述第五电阻的第二端接地，所述晶体振荡器的第四脚与所述第六电阻的第一端电连接，所述第六电阻的第二端与所述第五电阻的第一端电连接，所述晶体振荡器的第五脚用于与电源电连接，所述第四电容的第一端与所述晶体振荡器的第五脚电连接，所述第四电容的第二端接地。
[0010]在一个实施例中，所述压控振荡单元包括LC振荡器，所述LC振荡器与所述定向耦合器电连接。
[0011]在一个实施例中，所述基于FPGA的X波段频率源控制电路还包括直流电源，所述直流电源与所述鉴相单元、环路滤波单元及压控振荡单元电连接。
[0012]本技术具有如下有益效果：本技术通过所述FPGA控制单元、鉴相单元、环路滤波单元、压控振荡单元及定向耦合单元之间的配合，在FPGA控制单元的精准控制下，通过其发送的使能、时钟及数据指令代码，以控制所述鉴相单元，以使所述压控振荡单元输出所需的X波段频率。本技术不仅结构简单，成本低，而且杂散波抑制能力好，相位噪声低。
附图说明
[0013]图1为本技术基于FPGA的X波段频率源控制电路的原理框图。
[0014]图2为本技术基于FPGA的X波段频率源控制电路的晶振单元的电路图。
[0015]图3为本技术基于FPGA的X波段频率源控制电路的环路滤波单元的电路图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本技术实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本技术的保护范围之内。
[0017]请参阅图1至图3，本技术提供一种基于FPGA的X波段频率源控制电路，包括晶振单元1、FPGA控制单元2、鉴相单元3、环路滤波单元4、压控振荡单元5、定向耦合单元6、高通滤波单元7及直流电源8，所述晶振单元1与所述鉴相单元3电连接，用于为所述鉴相单元3提供参考信号。
[0018]所述晶振单元1包括第五电阻R5、第六电阻R6、第四电容C4及晶体振荡器U1，所述晶体振荡器U1的第一脚与所述鉴相单元3电连接，所述晶体振荡器U1的第二脚接地。所述晶体振荡器U1的第三脚与所述第五电阻R5的第一端电连接，所述第五电阻R5的第二端接地。所述晶体振荡器U1的第四脚与所述第六电阻R6的第一端电连接，所述第六电阻R6的第二端与所述第五电阻R5的第一端电连接。
[0019]所述晶体振荡器U1的第五脚用于与电源电连接，所述第四电容C4的第一端与所述晶体振荡器U1的第五脚电连接，所述第四电容C4的第二端接地。在本实施例中，所述晶体振荡器U1为恒温晶体振荡器U1，其石英晶体长期温度处于恒定状态，因而输出的信号频率稳定。较佳地，所述晶体振荡器U1的型号可以为OXM25
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100MHz，可以理解的是，其结构在此不做具体限定。
[0020]所述FPGA控制单元2与所述鉴相单元3电连接，用于发送使能、时钟及数据指令代码，以控制所述鉴相单元3，以使所述压控振荡单元5输出所需的X波段频率。可以理解的是，X波段通常指频率在8～12GHz、波长在25.00mm～37.5mm的波段。FPGA为现场可编程门阵列(Field Programmable Gata Array)的英文简称。FPGA的一项重要特点是其可编程特性，即用户可通过程序指定FPGA实现某一特定数字电路。
[0021]所述鉴相单元3与所述环路滤波单元4电连接，所述环路滤波单元4与所述压控振荡单元5电连接，所述压控振荡单元5与所述定向耦合单元6电连接。其中，所述压控振荡单元5可以为LC振荡器，所述LC振荡器与所述定向耦合器电连接。所述定向耦合单元6与所述鉴相单元3电连接。所述高通滤波单元7与压控振荡单元5电连接，以使压控振荡单元5输出稳定可靠的X波段的频率信号。所述直流电源8与所述鉴相单元3、环路滤波单元4及压控振荡单元5电连接。通过所述定向耦合单元6平衡压控振荡单元5与鉴相单元3之间的功率差，以实现压控振荡单元5与所述鉴相单元3的电性能。
[0022]在本实施例中，所述环路滤波单元4包括比较器U2、第一电阻R1、第二电阻R2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的X波段频率源控制电路，其特征在于，包括FPGA控制单元、鉴相单元、环路滤波单元、压控振荡单元及定向耦合单元，所述FPGA控制单元与所述鉴相单元电连接，所述鉴相单元与所述环路滤波单元电连接，所述环路滤波单元与所述压控振荡单元电连接，所述压控振荡单元与所述定向耦合单元电连接，所述定向耦合单元与所述鉴相单元电连接。2.如权利要求1所述的基于FPGA的X波段频率源控制电路，其特征在于，所述基于FPGA的X波段频率源控制电路还包括高通滤波单元，所述高通滤波单元与压控振荡单元电连接。3.如权利要求1或2所述的基于FPGA的X波段频率源控制电路，其特征在于，所述环路滤波单元包括比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一电容，所述比较器的正向输入端与所述鉴相单元的输出端电连接，所述比较器的反向输入端与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端接地；所述第二电阻的第一端与所述比较器的反向输入端电连接，所述第二电阻的第二端与所述比较器的输出端电连接；所述第三电阻的第一端与所述比较器的输出端电连接，所述第三电阻的第二端与所述压控振荡单元电连接；所述第一电容的第一端与所述第三电阻的第二端电连接，所述第一电容的第二端接地。4.如权利要求3所述的基于FPGA的X波段频率源控制电路，其特征在于，所述环路滤波单元还包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述比较器的正...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾亮军，沈超，李金肖，
申请(专利权)人：深圳市合讯电子有限公司，
类型：新型
国别省市：