一种x波段频率合成器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于微波通信技术领域，具体涉及一种X波段频率合成器。
【背景技术】
[0002] X波段频率合成器是一种主要用于微波通信、雷达、电子对抗和制导仪器等电子 系统设备中的电子部件，描述这种产品性能的主要技术指标有：1)输出信号杂散；2)输 出信号相位噪声；3)输出频率切换速度；4)输出频率步进。当前市场上该种X波段频率 合成器的同类产品，一般采用锁相环电路（PLL)或选用分立的低频窄带直接数字式频率 合成器（DDS)加单个的倍频混频联合实现，前者的主要缺点有：1)输出信号杂散差，一 般为-65dBc ;2)输出信号相位噪声大，一般为-85dBc ;3)输出频率切换时间长，一般为 100uS ;4)输出频率步进大，一般为10MHz (如果步进1MHz，杂散及相噪更差）；后者的主要 缺点是输出频带宽度和杂散相互制约。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可避免出现上述技 术缺陷的X波段频率合成器。
[0004] 为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
[0005] -种X波段频率合成器，包括晶振电路、直接数字式频率合成器、前端变频模块和 后端变频模块，其中：
[0006] 所述晶振电路分别与所述前端变频模块和所述后端变频模块相连；
[0007] 所述前端变频模块分别与所述晶振电路、所述直接数字式频率合成器和所述后端 变频模块相连；
[0008] 所述后端变频模块分别与所述晶振电路和所述前端变频模块相连；
[0009] 所述直接数字式频率合成器与所述前端变频模块相连。
[0010] 进一步地，所述晶振电路包括恒温晶振、三功分器、2倍频器和4分频器，其中：所 述恒温晶振与所述三功分器相连，所述三功分器与所述2倍频器相连，所述2倍频器与所述 4分频器相连。
[0011] 进一步地，所述恒温晶振为FC0X7-028。
[0012] 进一步地，所述前端变频模块包括1个谐波谱发生器、1个混频器、4个滤波器、2个 四路开关滤波器组、6个放大器、1个二功分器和1个二分频器。
[0013] 进一步地，所述后端变频模块包括1个二功分器、1个二倍频器、1个谐波谱发生 器、1个三路开关滤波器组、3个混频器、7个放大器和5个滤波器。
[0014] 本发明提供的X波段频率合成器，器件内部采用多次变频滤波，电路设计更加合 理，有效地解决了当前市面上常见的频率合成器的缺点，使得输出信号在9. 2-9. 9GHz范 围内，杂散彡-75dBc，相位噪声彡-lOOdBc/HzOlkHz，频率切换速度彡200nS，频率步进为 1MHz，可以很好地满足实际应用的需要。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明的整个电路结构框图；
[0016] 图2是本发明的晶振电路结构框图；
[0017] 图3是本发明的直接数字式频率合成器（DDS)电路结构框图；
[0018] 图4是本发明的前端变频模块电路结构框图；
[0019] 图5是本发明的后端变频模块电路结构框图。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施 例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用 于限定本发明。
[0021] 如图1所示，一种X波段频率合成器，包括晶振电路、直接数字式频率合成器、前端 变频模块和后端变频模块，其中：所述晶振电路分别与所述前端变频模块和所述后端变频 模块相连；所述前端变频模块分别与所述晶振电路、所述直接数字式频率合成器和所述后 端变频模块相连；所述后端变频模块分别与所述晶振电路和所述前端变频模块相连；所述 直接数字式频率合成器与所述前端变频模块相连。所述晶振电路为120MHz晶振电路。
[0022] 120MHz晶振电路输出60MHz和120MHz信号，它给整个电路提供参考频率信号，该 晶振相位噪声< -160dBc/HZ@lkHZ，最终输出信号的相位噪声主要取决于该晶振信号的相 位噪声。120MHz晶振电路输出120MHz晶振信号给前端变频模块和后端变频模块，前端变频 模块内部将120MHz晶振信号转换为2880MHz信号输出给直接数字式频率合成器（DDS)，使 得直接数字式频率合成器（DDS)输出140MHz~200MHz信号，该140MHz~200MHz信号再 返回输入给前端变频模块，使得前端变频模块最终输出1060~1300MHz的中频信号，该中 频信号和60MHz、120MHz晶振信号同时输入给后端变频模块，后端变频模块通过内部转换， 最终输出射频信号9. 2~9. 9GHz。
[0023] 如图2所示，120MHz晶振电路由一个恒温晶振模块FC0X7-028、1个三功分器 AD3PS-1+、1个2倍频器和1个4分频器组成，给整个X波段频率合成器供参考频率信号。恒 温晶振模块输出120MHz信号，经过三功分器功分三路，其中两路直接输出120MHz信号给前 端变频模块和后端变频模块，另一路经过2倍频器AMK-2-13+后再经4分频器HMC426MS8E 输出60MHz信号给后端变频模块。该恒温晶振模块FC0X7-028的频率稳定度为±0. 05ppm， 输出功率为10dBm，杂散为-lOOdBc，相位噪声为-160dBc/HZ@lKHz。最终输出信号的相位噪 声主要取决于该晶振信号的相位噪声。
[0024] 如图3所示，直接数字式频率合成器（DDS)采用的是一款ADI公司的DDS芯片 AD9914,输入来自前端变频模块的2880MHz信号做参考，功率为3±2dBm，输出140-200MHZ 信号，功率为-3±2dBm。AD9914是一款带12位DAC的直接数字频率合成器（DDS)。该器件 采用先进的DDS技术，连同高速、高性能数模转换器，构成数字可编程的完整高频合成器， 能够产生高达1. 4GHz的频率捷变模拟输出正弦波。AD9914具有快速跳频和精密调谐分辨 率（64位采用可编程模数模式）。这款器件还实现了快速相位与幅度跳跃功能。频率调谐 和控制字通过串行或并行I/O端口载入AD9914 (本实施例采用的是快速的并行控制）。它 还支持在用户定义线性扫描模式下工作，可产生频率、相位或幅度的线性扫描波形。AD9914 包含一个高速32位并行数据输入端口，可支持极性调制方案的高数据率以及相位、频率和 幅度调谐字的快速编程。
[0025] AD9914的相位截断、幅度量化和D/A转换的非线性产生的杂散由芯片内部决定， 外界无法改变。我们设计只有改善电源上带来的杂散信号，输入+5V电压先由六