小型化多通道独立可控小步进宽带频率源及其工作方法与流程

文档序号:15927849发布日期:2018-11-14 01:19阅读:258来源:国知局

本发明涉及射频设备相关领域,特别是小型化多通道独立可控小步进宽带频率源及其工作方法。



背景技术:

为完成信息化战争的作战任务,作战飞机、舰艇等空间受限平台都不可少地装备雷达、通信、电子战等各种信息系统,且信息系统所占的成本、体积、重量比例日益扩大。为提高平台设备的使用效率,降低设备的成本、重量、功耗,提高设备可用性和可靠性,利用综合化的孔径实现多种功能集成的射频综合化技术已经成为一种发展趋势。

射频综合技术采用模块化、标准化的设计方法和开放式系统架构,将各个子系统的功能重新划分,并且可在系统软件的控制管理下对模块进行功能重构,实现高性能的雷达、电子战、通信、识别等功能,提供准确、完整、清晰、快速的战场态势。基于这种要求,必然要求系统内的频率源模块具有宽带、小步进、独立可控等特性,以实现各个功能的频带覆盖、精准的频率控制和各个功能间的相互切换。

为了实现频率源的宽带和小步进,通常采用dds激励pll的方法来进行频率综合,利用dds的高分辨率来确保输出信号的小步进,同时pll的环路滤波特性可将dds的杂散抑制掉,保证输出信号的质量。但dds存在着功耗大的固有缺点,如每个通道都采用一个独立dds,则频率源模块整体功耗将大大超过系统要求,也与射频综合化低功耗的初衷相违背。



技术实现要素:

本发明的发明目的在于针对现有技术中,为了实现频率源的宽带和小步进,采用dds激励pll的方法来进行频率综合时,如果每个通道都采用独立dds会因为dds功耗太大,进而导致频率源模块整体功耗超过系统要求的问题,提供一种在控制模块整体功耗的前提下可输出多个通道的信号且各通道频率独立可控的频率源。

为了实现上述目的,本发明提供了小型化多通道独立可控小步进宽带频率源及其工作方法,包括:

fpga控制电路,用于为前端锁相环电路、直接数字式频率合成器及各个后端通道中的锁相环电路提供控制信号。

前端锁相环电路,所述前端锁相环电路集成有压控振荡器,其接收基准晶振信号,并将该基准晶振信号锁定至指定频率后输出至直接数字式频率合成器。

直接数字式频率合成器,所述直接数字式频率合成器包含多个通道,用于根据控制信号,基于接收到的时钟信号产生多种射频信号,并将产生的射频信号发送至指定后端通道。

各个后端通道中均包含有至少一个锁相环电路,该锁相环电路根据控制信号产生指定射频信号。

进一步的,所述直接数字式频率合成器包含四个通道。

进一步的,所述基准晶振信号为100mhz晶振信号。

进一步的,所述fpga控制电路发送至直接数字式频率合成器的控制信号用于控制直接数字式频率合成器所产生射频信号的幅度、相位及频率。

上述小型化多通道独立可控小步进宽带频率源的工作方法,包括如下步骤:

步骤一:前端锁相环电路接收基准晶振信号,并在fpga控制电路的控制下,将该基准晶振信号锁定至指定频率后输出至直接数字式频率合成器。

步骤二:直接数字式频率合成器接收前端锁相环电路传输过来的晶振信号,在fpga控制电路的控制下产生若干种射频信号,并将产生的各个射频信号发送至对应的后端通道。

步骤三:各个后端通道中中的锁相环根据控制信号产生指定射频信号。

进一步的,步骤二中,产生了四种射频信号。

进一步的,步骤二中,所述fpga控制电路发送至直接数字式频率合成器的控制信号控制直接数字式频率合成器所产生射频信号的幅度、相位及频率。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:本发明提供的小型化多通道独立可控小步进宽带频率源,有效的解决了传统采用dds激励pll的方法来进行频率综合时,每个通道都采用独立dds导致的功耗太大,进而导致频率源模块整体功耗超过系统要求的问题;

本技术:
提供的频率源将在整体功耗控制在指定范围内的前提下,可输出多个通道的信号,且各后端通道的信号频率独立可控;同时,采用本申请提供的结构实现的多通道独立可控小步进宽带频率源相比传统结构模块体积可缩小约50%,功耗可减小约30%。

附图说明

图1是本申请提供的频率源的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图,对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。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。

如图1所示,本实施例提供的小型化多通道独立可控小步进宽带频率源,包括fpga控制电路、前端锁相环电路、直接数字式频率合成器、若干后端通道。下面分别予以介绍。

fpga控制电路:用于为前端锁相环电路、直接数字式频率合成器及各个后端通道中的锁相环电路提供控制信号。应当理解,本发明没有对fpga做软件发明的改进,仅仅是提供一个硬件平台,方便技术人员根据需要设置控制方式。

前端锁相环电路:所述前端锁相环电路集成有压控振荡器(vco),其接收基准晶振信号,并将该基准晶振信号锁定至指定频率后作为基准时钟输出至直接数字式频率合成器(dds);本实施例中,基准晶振信号为100mhz晶振信号。

直接数字式频率合成器:本实施例中,所述直接数字式频率合成器包含四个通道,其用于根据fpga控制电路发送来的控制信号,基于接收到的基准时钟产生多种射频信号,并将产生的射频信号发送至指定后端通道;所述fpga控制电路发送至直接数字式频率合成器的控制信号用于控制所产生射频信号的幅度、相位及频率。

后端通道:各个后端通道中均包含有至少一个锁相环电路,该锁相环电路根据控制信号产生指定射频信号。

下面对上述频率源的工作方法进行说明。

步骤一:前端锁相环电路接收基准晶振信号,并在fpga控制电路的控制下,将该基准晶振信号锁定至指定频率后输出至直接数字式频率合成器。

步骤二:直接数字式频率合成器接收前端锁相环电路传输过来的晶振信号,在fpga控制电路的控制下产生若干种射频信号,并将产生的各个射频信号发送至对应的后端通道。

本步骤中,产生了四种射频信号。所述fpga控制电路发送至直接数字式频率合成器的控制信号控制直接数字式频率合成器所产生射频信号的幅度、相位及频率。

步骤三:各个后端通道中中的锁相环根据控制信号产生指定射频信号。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明涉及小型化多通道独立可控小步进宽带频率源及其工作方法。所述小型化多通道独立可控小步进宽带频率源包括FPGA控制电路、前端锁相环电路、直接数字式频率合成器、若干后端通道,有效的解决了传统采用DDS激励PLL的方法来进行频率综合时,每个通道都采用独立DDS导致的功耗太大,进而导致频率源模块整体功耗超过系统要求的问题;本申请提供的频率源将在整体功耗控制在指定范围内的前提下,可输出多个通道的信号,且各后端通道的信号频率独立可控;同时,采用本申请提供的结构实现的多通道独立可控小步进宽带频率源相比传统结构模块体积可缩小约50%,功耗可减小约30%。

技术研发人员:朱中浩;孙敏;罗耀新;杜仕雄
受保护的技术使用者:四川九洲电器集团有限责任公司
技术研发日:2018.06.19
技术公布日:2018.11.13
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