专利名称：一种低杂散快速频率合成系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种低杂散快速频率合成系统，应用于超短波通信中电子设备的频率合成。
背景技术：
在当前各种通信设备中，频率合成器是重要的组成部分，它负责产生设备需要的频率信号，其输出信号的质量直接影响通信设备的性能。如今，直接数字频率合成器(DDS合成器)是频率合成的一种新器件，其频率转换时间短，频率分辨率高，输出相位连续，控制灵活方便，但是杂散较大，限制了 DDS频率合成器的推广和应用。随着通信技术的发展，通信设备对信号源的要求也越来越高，如何抑制接数字频率合成器DDS输出信号中的杂散已成了一个研究方向，目前主要的杂散抑制方法有:抖动注入法、延时叠加法、数据压缩法等，这些手段能够有效改善输出信号中的杂散，但是其响应速度有待提闻。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种低杂散快速频率合成系统，应用于超短波通信中电子设备的频率合成，其噪声杂散性能优良，响应快速。为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。一种低杂散快速频率合成系统，其特征在于，至少包括DSP控制器、频谱仪，以及依次串联的晶体振荡器、锁相环电路、可控分频器、直接数字频率合成器、第一跟踪滤波器、低噪声放大器和第二跟踪滤波器；所述频谱仪采集第二跟踪滤波器输出的基准频率信号，并输入所述DSP控制器，DSP控制器管根据基准频率信号的杂散性能调整可控分频器的分频比。上述技术方案的进一步改进在于:所述晶体振荡器和锁相环电路之间串联有整形电路。所述直接数字频率合成器和第一跟踪滤波器之间依次串联有隔离变压器和低通滤波电路。本实用新型的将晶体振荡器输出信号经整形电路整形后，作为锁相环电路的输入时钟信号，锁相环产生的高频基准时钟信号经可控分频器分频后作为DDS合成器的时钟信号，DDS合成器输出的射频信号经隔离变压器后，再进行过低通滤波器处理，而后进入第一跟踪滤波器，并用低噪声放大器进行放大，最后经过第二跟踪滤波器输出基准频率信号。本实用新型采用频谱仪采集第二跟踪滤波器输出的基准频率信号，并输入DSP控制器，DSP控制器管根据基准频率信号的杂散性能调整可控分频器的分频比，可以有效地将有干扰的杂散点转移到工作频带带外，然后通过跟踪滤波器将其进一步抑制。
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以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步详细说明。图1为本实用新型的一种低杂散快速频率合成系统的原理图。
具体实施方式
参照图1，为本实用新型的一种低杂散快速频率合成系统的原理图，其低杂散快速频率合成系统，包括DSP控制器、频谱仪，以及依次串联的晶体振荡器、整形电路、锁相环电路、可控分频器、直接数字频率合成器(DDS合成器)、隔离变压器、低通滤波电路、第一跟踪滤波器、低噪声放大器和第二跟踪滤波器；频谱仪采集第二跟踪滤波器输出的基准频率信号，并输入DSP控制器，DSP控制器管根据基准频率信号的杂散性能调整可控分频器的分频t匕，分频比一般取4、5、6。DSP控制器为数字信号处理器(DSP)设定的控制器，该DSP控制器可以通过调整可控分频器的分频比，控制输出最优杂散性能的基准频率信号。本实施例中，晶体振荡采用9.6MHz高性能温补晶振，噪声指标达到(SSB PHASEMOISE优于-140dBc/HZ@lkHZ offset),经过整形电路后为锁相环电路提供标称频率，并为DSPDSP控制器提供一个高精度的时钟信号。锁相环电路选用ADI公司的低噪声单片锁相环电路ADF4113和MINI公司的低噪声、窄覆盖压控振荡器R0S-1600组成，该电路能够产生一个稳定的1606.4MHz低噪声高频信号，作为可控分频器的输入。可控分频器采用低噪声可编程前置分频器AD9513，与低噪声的锁相环结合为DDS合成器提供低噪声可变时钟。DDS合成器采用AD公司的DDS芯片AD9951，其功耗很低(1.8V工作电压30mA电流)，基底相位噪声也很低(-125dBc/HZ@lkHZ频偏)，DDS合成器的相位噪声主要由时钟频率的相位噪声、时钟频率和输出频率之比的关系以及DDS芯片本身的基底相位噪声决定，可以对其内部的倍频锁相环进行了短路，理论上，输出信号的相位噪声会对时钟频率信号的相位噪声有10 log (fc/fout)的改善。考虑到DDS芯片内的相位累加器、ROM和DAC在内的各部件对噪声性能的影响，改善程度比(fc/fout)要小，这就从根本上保证了输出本振信号的良好的相位噪声指标,本振信号由DDS芯片AD9951直接合成，并经滤波放大后输出。这样的结构决定了频率转换时间是频率控制字的传输时间和低通滤波器为主的器件响应时间之和。本实用新型于采用了流水线结构，改变可控分频器频率控制字的传输时间等于流水线的基数与时钟周期的乘积，低通滤波器的响应时间很短，这就保证了输出本振信号的快速频率转换。本实用新型采用改变分频比从而改变DDS合成器的输入时钟的方法，使杂散移动到偏离主频IOMHz以外。第一、第二跟踪滤波器(采用LBM038ALV-35-S芯片)的主要功能是对DDS合成器输出的杂散进行滤除。本实用新型通过对可控分频器、DDS合成器的优化，将杂散输出移动到偏离主频的20%以外，第一、第二跟踪滤波器的40dB带宽均小于主频的20%，这样跟踪滤波器对杂散点有40dB以上的抑制作用，对谐波也有较好的滤除作用，同时对远端噪声(偏离主频10%处)有30dB的抑制作用，对超短波通信设备的共址性能有明显的改善。跟踪滤波器采用双调谐回路，中间加一级低噪声放大器，不仅弥补了跟踪滤波器的差损，还使跟踪滤波器有12dBm的增益。跟踪滤波器的工作频点也可以通过DSP控制器控制，例如在30MHz 107.975MHz频率范围内跟踪滤波器共分为126段控制。[0019]通过以上措施的应用，可以使本实用新型的低杂散快速频率合成系统的本振输出在IOMHz的带宽范围内SFDR指标得到明显的改善，全频段输出的杂散优于-75dBc，这一指标的提升，能够对超短波通信系统的整体指标改进起到重要作用。尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。
权利要求1.一种低杂散快速频率合成系统，其特征在于，至少包括DSP控制器、频谱仪，以及依次串联的晶体振荡器、锁相环电路、可控分频器、直接数字频率合成器、第一跟踪滤波器、低噪声放大器和第二跟踪滤波器；所述频谱仪采集第二跟踪滤波器输出的基准频率信号，并输入所述DSP控制器，DSP控制器管根据基准频率信号的杂散性能调整可控分频器的分频比。
2.根据权利要求1所述的低杂散快速频率合成系统，其特征在于，所述晶体振荡器和锁相环电路之间串联有整形电路。
3.根据权利要求1所述的低杂散快速频率合成系统，其特征在于，所述直接数字频率合成器和第一跟踪滤波器之间依次串联有隔离变压器和低通滤波电路。
专利摘要本实用新型涉及电子技术领域，公开了一种低杂散快速频率合成系统，应用于超短波通信中电子设备的频率合成。该低杂散快速频率合成系统，至少包括DSP控制器、频谱仪，以及依次串联的晶体振荡器、锁相环电路、可控分频器、直接数字频率合成器、第一跟踪滤波器、低噪声放大器和第二跟踪滤波器；所述频谱仪采集第二跟踪滤波器输出的基准频率信号，并输入所述DSP控制器，DSP控制器管根据基准频率信号的杂散性能调整可控分频器的分频比。
文档编号H03L7/18GK203057111SQ20122072561
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者王斌, 刘静, 黎明林, 刘少平, 蔡朝锋, 刘杰, 屈强 申请人:陕西烽火电子股份有限公司