专利名称：：微波信号源模块的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及电子通信领域，特别是一种用于射频前端的微波信号源模块。
背景技术：
：微波源广泛用于移动通讯、雷达、航空、航天、船舶、陆航、通信、电子对抗等领域。随着现代通信技术的发展和数字化技术的应用，越来越需要超宽带频率源产品，以搭建多用途的通信系统平台。目前国内采用的宽带细步进信号源多为多年前的产品，体积大、成本高、技术参数也不尽如人意。随着新一代通信网络的投入使用和下一代通信标准的开发，现有的通信网络必将进行大规模更新换代，由此带来的通信设备市场潜力无限。加上国家在航空、航天、航海和雷达应用等技术方面的飞速发展，开发各类更高技术，高效率的专业通讯设备迫在眉睫，通信系统对于宽带细步进信号源的体积、成本和技术参数的要求日益提高，现有的产品面临大量换代的需求。鉴于微波源产品是通信系统中的核心部件，其技术水平决定了通信系统的性能，欧美等先进国家一直致力于提高微波源的设计技术。无论是从设计方法上，还是产品的性能指标，信号源的工艺水平和可靠性均较高，造成欠发达国家的技术依赖。我国也有不少单位研制生产频率源，但受限于设计工具、生产加工工艺，开发的宽带细步进信号源体积大，成本高，技术参数也不尽如人意。
发明内容本实用新型旨在解决传统微波源产品体积大、可靠性低、成本高、技术参数不能满足使用要求等技术问题，以提供一种具有超宽带、细步进跳频、高稳定性、响应快、功耗小、体积小等特点的微波信号源模块。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。本实用新型的微波信号源模块，由接口电路1、PLL锁相式频率合成电路、滤波器和混频电路构成，接口电路1有四个输出端，分别与DDS数字直接频率合成电路2、PLLA锁相式频率合成电路3、通道开关4和通道开关12的一个输入端相连接；DDS数字直接频率合成电路2的另一个输入端与信号源1的一个输出端相连接，其输出端与PLLA锁相式频率合成电路3的一个输入端相连；PLLA锁相式频率合成电路3的输出端与通道开关4的输入端相连接；通道开关4有四个输出端，其中输出端一15与混频器5的一个输入端相连接，信号源1的另一个输出端经由PLLB锁相式频率合成电路10与混频器5的另一个输入端相连接，混频器5的输出端经由滤波器6后与通道开关12的其中一个输入端相连；通道开关4的输出端二16经由分频器20、滤波器7后与通道开关12的其中一个输入端相连；通道开关4的输出端三17经由滤波器8后与通道开关12的其中一个输入端相连；通道开关4的输出端四18经由倍频器21、滤波器9后与通道开关12的其中一个输入端相连；通道开关12的输出端与输出电路30相连。本实用新型的微波信号源模块，其中所述的PLL锁相式频率合成电路由电压控制振荡器27、频率相位比较器26、基准频率振荡器25和环路滤波器28所组成，外部输入信号经由基准频率振荡器25送到频率相位比较器26的一个输入端，频率相位比较器26的输出端经由环路滤波器28与电压控制振荡器27的输入端相连，电压控制振荡器27的输出端与频率相位比较器26的另一个输入端相连接。本实用新型的微波信号源模块，其中所述的环路滤波器(28)采用无源二阶环路。本实用新型微波信号源模块的有益效果1.超宽带、细步进跳频；2.高稳定性、响应快；3.体积小、功能全、功耗小；4.产品集成度高；5.具有低噪声输出。图1本实用新型的电路原理图一图2本实用新型的电路原理图二图中标号说明1接口电路、2数字直接频率合电路、3PLL锁相式频率合成电路、4通道开关、5混频器、6滤波器、7滤波器、8滤波器、9滤波器、10PLL锁相式频率合成电路、11信号源、12通道开关、15输出端一、16输出端二、17输出端三、18输出端四、20分频器、21倍频器、25基准频率振荡器、26频率相位比较器、27电压控制振荡器、28环路滤波器、30输出电路具体实施方式本实用新型详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图l-2，通过如下实施方式予以说明。参阅图1-2所示，本实用新型的微波信号源模块，由接口电路1、PLL锁相式频率合成电路、滤波器和混频电路构成，接口电路1有四个输出端，分别与DDS数字直接频率合成电路2、PLLA锁相式频率合成电路3、通道开关4和通道开关12的一个输入端相连接；DDS数字直接频率合成电路2的另一个输入端与信号源1的一个输出端相连接，其输出端与PLLA锁相式频率合成电路3的一个输入端相连；PLLA锁相式频率合成电路3的输出端与通道开关4的输入端相连接；通道开关4有四个输出端，其中输出端一15与混频器5的一个输入端相连接，信号源1的另一个输出端经由PLLB锁相式频率合成电路10与混频器5的另一个输入端相连接，混频器5的输出端经由滤波器6后与通道开关12的其中一个输入端相连；通道开关4的输出端二16经由分频器20、滤波器7后与通道开关12的其中一个输入端相连；通道开关4的输出端三17经由滤波器8后与通道开关12的其中一个输入端相连；通道开关4的输出端四18经由倍频器21、滤波器9后与通道开关12的其中一个输入端相连；通道开关12的输出端与输出电路30相连。本实用新型的微波信号源模块，其中所述的PLLL锁相式频率合成由电压控制振荡器27、频率相位比较器26、基准频率振荡器25和环路滤波器28所组成，外部输入信号经由基准频率振荡器25送到频率相位比较器26的一个输入端，频率相位比较器26的输出端经由环路滤波器28与电压控制振荡器27的输入端相连，电压控制振荡器27的输出端与频率相位比较器26的另一个输入端相连接。本实用新型的信号源主要由DDS+PLL和开关滤波以及混频电路组成。PLL是指使高频振荡器的频率与基准频率相参时所使用的电路。通常基准振荡器都是使用晶体振荡器，在信号源中基准采用DDS输出信号。因此组成了DDS+PLL的频综结构。这种混合结构综合了PLL和DDS的优点，可以得到细步进和宽带输出频谱特性。DDS+PLL信号输出通过开关分成四段分别进行滤波、放大、倍频、分频和混频后就可以得到超宽带信号输出范围。在附图2中用fr表示基准频率振荡器的频率，fo表示电压控制振荡器27(VC0)的频率。在此电路上假定fr与f。的关系为fr>fo，也就是电压控制振荡器27(VC0)的振荡频率fo低于fr时的状态，此时频率相位比较器26的输出PD将产生使电压控制振荡器27(VC0)的振荡频率提高的信号。反之，当fr〈fo时，则产生负脉冲。因为此PD是脉冲信号，所以利用称为环路滤波器28的一种积分器予以平均化，变成用来控制电压控制振荡器27(VC0)电路的直流电压Vr。随着控制电压Vr的变化，电压控制振荡器27(VC0)电路的振荡频率比以前递升，其结果达到fr二fo。其次当两个波形相位趋于一致时，(即频差为0，相差为一极小值)PLL锁定。控制电路的功能主要是完成频率控制码转换。外部输入的频率控制码经过变换后得到相应频率。频率相位比较器26(PFC:Phase-FrequencyComparator)不只是相位，在频率f有所不同的场合也可作频率比较器。信号源中环路滤波器28非常重要，它的作用是抑制鉴相输出电压中的载频分量和高频噪声，降低电压控制振荡器27(VC0)控制电压的不纯而引起的寄生输出，它不仅影响相位噪声，还影响跳频速度和杂散信号抑制，为了兼顾几者的指标，本合成器采用无源二阶环路，无源二阶环路具有相位噪声好、结构简单、稳定性和可靠性好等优点，而有源环路结构复杂、相位噪声影响大，电源也会带入一些载频分量，这样就会影响整体的相位噪声，经多次实验，本频率合成器采用DDS输出的8088MHz的鉴相频率，环路带宽设为100KHz比较理想。经实验测试，本实用新型可达到如下性能指标1)频率范围20MHz-3000MHz2)参考信号频率10MHz，>0dBm(外部提供)3)频率调谐步进lKHz4)频率切换稳定时间<lms(设计保证)5)输出功率_10±2dBm6)杂散抑制>50dB7)输出控制开关可数控是否允许信号输出，关断抑制80dB。8)输出开关单独用一根LVTTL信号线控制，开关响应时间<200ns。(设计保证)9)控制接口置频控制用LVTTL电平SPI4线制串行接口，传输及响应时间<lms。(设计保证)[0040]10)衰减控制能够根据软件指令对输出功率进行衰减。衰减步进为10dB—挡，最多可以衰减50dB，衰减精度为2+XA5X(X为衰减量)。11)同时衰减控制与关断抑制是独立的，关断和衰减量最大时，信号源输出小于-llOdBm。本实用新型主要电气性能指标要求与实测达到的指标状态<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>[0044]本实用新型与国内同类产品的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由上可见，本实用新型的微波信号源模块，具有超宽带、细步进跳频；高稳定性、响应快；体积小、功能全、功耗小；产品集成度高；具有低噪声输出等诸多优点。权利要求一种微波信号源模块，其特征在于由接口电路(1)、PLL锁相式频率合成电路、滤波器和混频电路构成，接口电路(1)有四个输出端，分别与DDS数字直接频率合成电路(2)、PLLA锁相式频率合成电路(3)、通道开关(4)和通道开关(12)的一个输入端相连接；DDS数字直接频率合成电路(2)的另一个输入端与信号源(1)的一个输出端相连接，其输出端与PLLA锁相式频率合成电路(3)的一个输入端相连；PLLA锁相式频率合成电路(3)的输出端与通道开关(4)的输入端相连接；通道开关(4)有四个输出端，其中输出端一(15)与混频器(5)的一个输入端相连接，信号源(1)的另一个输出端经由PLLB锁相式频率合成电路(10)与混频器(5)的另一个输入端相连接，混频器(5)的输出端经由滤波器(6)后与通道开关(12)的其中一个输入端相连；通道开关(4)的输出端二(16)经由分频器(20)、滤波器(7)后与通道开关(12)的其中一个输入端相连；通道开关(4)的输出端三(17)经由滤波器(8)后与通道开关(12)的其中一个输入端相连；通道开关(4)的输出端四(18)经由倍频器(21)、滤波器(9)后与通道开关(12)的其中一个输入端相连；通道开关(12)的输出端与输出电路(30)相连。2.如权利要求1所述的微波信号源模块，其特征在于所述的PLL锁相式频率合成电路由电压控制振荡器(27)、频率相位比较器(26)、基准频率振荡器(25)和环路滤波器(28)所组成，外部输入信号经由基准频率振荡器(25)送到频率相位比较器(26)的一个输入端，频率相位比较器(26)的输出端经由环路滤波器(28)与电压控制振荡器(27)的输入端相连，电压控制振荡器(27)的输出端与频率相位比较器(26)的另一个输入端相连接。3.如权利要求2所述的微波信号源模块，其特征在于所述的环路滤波器(28)采用无源二阶环路。专利摘要本实用新型的微波信号源模块，涉及电子通信领域，旨在解决传统微波源产品体积大、可靠性低、成本高、技术参数不能满足使用要求等技术问题。本实用新型由接口电路、PLL电路、滤波器和混频电路构成，接口电路有四个输出端，分别与DDS、PLLA、通道开关和通道开关的一个输入端相连接；DDS的另一个输入端与信号源的一个输出端相连接，其输出端与PLLA的一个输入端相连；PLLA的输出端与通道开关的输入端相连接；通道开关输出端一与混频器的一个输入端相连接，信号源的另一个输出端经由PLLB与混频器的另一个输入端相连接，混频器输出端经由滤波器后与通道开关的其中一个输入端相连。本实用新型适用于微波信号源模块设计。文档编号H03L7/08GK201541235SQ20092024332公开日2010年8月4日申请日期2009年11月19日优先权日2009年11月19日发明者汪泽,牛书强申请人:成都九洲迪飞科技有限责任公司