一种星用频率源组件的制作方法

本发明涉及星载雷达领域。更具体地，涉及一种星用频率源组件。

背景技术：

频率源组件是雷达系统中核心部件，其作用是为雷达系统产生各种频率信号，其性能的优劣直接决定了雷达系统的稳定性和威力。频率源采用频率合成技术实现，其基本方法有三种：直接数字式频率合成(dds)、锁相环频率合成(pll)和综合型频率合成(dds+pll)。由于pll频率合成灵活性高、电路体积小、成本低的特点，在频率源组件中得以广泛应用。

星载雷达系统对频率源组件的频率稳定度、相位噪声、频谱纯度等性能指标有更高的要求；而且，频率源组件要在特殊环境下保持长期稳定工作，对产品可靠性而言也是一种挑战。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种星用频率源组件设计方案，具备频率稳定性高、低相位噪声输出等特点，同时解决不同波段信号相互干扰的问题。

为达到上述目的，本发明提供一种星用频率源组件设计方案，该组件包括：放大功分单元和频率产生单元；

所述放大功分单元用于产生参考信号，并对所述参考信号进行一次功率放大和一次功率分配，产生多路参考放大信号；

其中，一部分参考放大信号经过二次功率放大和二次功率分配来进行输出，另一部分参考放大信号输出至所述频率产生单元；

所述频率产生单元用于对所述另一部分参考放大信号进行频率和相位控制，产生不同波段的点频信号来进行输出。

优选地，所述放大功分单元包括：恒温晶体振荡器、参考信号放大器、功率分配器和功率耦合器；

所述恒温晶体振荡器用于产生内部参考信号；

所述参考信号放大器用于对所述参考信号进行功率放大；

所述功率分配器用于对所述参考信号进行功率分配、输出多路参考信号；

所述功率耦合器用于对所述参考信号进行耦合输出到功率监测单元。

优选地，所述放大功分单元包括：恒温晶体振荡器、第一信号放大器、第一功率分配器、第二信号放大器和第二功率分配器；

所述恒温晶体振荡器用于产生参考信号；

所述第一信号放大器用于对所述参考信号进行一次功率放大；

所述第一功率分配器用于对经过功率放大后的参考信号进行一次功率分配以产生多路参考放大信号；

第二信号放大器用于对所述一部分多路参考放大信号进行二次功率放大；

第二功率分配器用于对经过二次功率放大后的所述一部分多路参考放大信号进行二次功率分配来进行输出。

优选地，所述频率产生单元包括：第一低通滤波器、第一点频锁相源、第三功率分配器、第二低通滤波器、第二点频锁相源、第三低通滤波器、第三点频锁相源、第四功率分配器；

所述第一低通滤波器用于对所述放大功分单元输出的所述另一部分参考放大信号中的一路参考放大信号进行滤波；

所述第一点频锁相源用于对经过第一低通滤波器滤波后的参考放大信号进行频率和相位控制，产生第一点频信号；

所述第三功率分配器用于对所述第一点频信号进行功率分配，多路输出；

所述第二低通滤波器用于对所述放大功分单元输出的所述另一部分参考放大信号中的一路参考放大信号进行滤波；

所述第二点频锁相源用于对经过第二低通滤波器滤波后的参考放大信号进行频率和相位控制，产生第二点频信号并输出；

所述第三低通滤波器用于对所述放大功分单元输出的所述另一部分参考放大信号中的一路参考放大信号进行滤波；

所述第三点频锁相源用于对经过第三低通滤波器滤波后的参考放大信号进行频率和相位控制，产生第三点频信号；

所述第四功率分配器用于对所述第三点频信号进行功率分配，多路输出。

优选地，还包括：

功率耦合器，以及功率监测单元；

其中，所述功率耦合器用于对所述经过功率放大后的参考信号进行耦合来输出至所述功率监测单元进行功率值监测，当所述功率值低于预设阈值时，所述功率监测单元进行报警。

优选地，所述功率监测单元包括功率检波器，所述功率检波器自带报警功能。

优选地，所述频率源组件还包括电源模块，

其中，所述电源模块用于对放大功分单元、频率产生单元、功率监测单元进行电源控制和监测各组件内部器件的供电电压值是否正常。

本发明的有益效果如下：

提供一种星用频率源组件设计方案，具备频率稳定性高、低相位噪声输出等特点，同时解决不同波段信号相互干扰的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出本申请所述星用频率源组件示意图。

附图标号

1、放大功分单元，2、频率产生单元，3、功率监测单元，4、恒温晶体振荡器，5、第一参考信号放大器，6、功率耦合器，7、第一功率分配器，8、第二参考信号放大器，9、第二功率分配器，10、第一低通滤波器，11、第一点频锁相源，12、第三功率分配器，13、第二低通滤波器，14、第二点频锁相源，15、第三低通滤波器，16、第三点频锁相源，17、第四功率分配器，18、电源控制电路，19、频率源组件。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

本方案的核心思路是利用放大功分单元产生频率稳定性高、低相位噪声的多路参考信号；通过功率监测电路对参考信号功率进行实时监测；通过频率产生单元输出系统所需的三种点频信号，并有效抑制输出信号间相互干扰的问题。

如图1所示，一种星用频率源组件19，该频率源组件19包括：放大功分单元1、频率产生单元2和功率监测单元3。本方案中，所述放大功分单元产生参考信号，并对参考信号进行功率放大和功率分配，产生八路参考放大信号，其中五路直接输出，三路进入频率产生单元；所述频率产生单元2利用参考放大信号，产生三种系统需求的点频信号输出；所述功率监测单元3对参考放大信号进行功率监测。

本方案中，所述放大功分单元包括：恒温晶体振荡器4、功率耦合器6、多个参考信号放大器和多个功率分配器；所述恒温晶体振荡器4用于产生高频率稳定度、低相噪的参考信号；所述功率耦合器6用于将参考信号耦合输出给功率监测单元；所述多个参考信号放大器，用于对参考信号进行功率放大，并保证信号的低相噪；所述多个功率分配器用于对参考放大信号进行功率分配并输出。

本方案提供一种优选的实例，所述放大功分单元包括：恒温晶体振荡器4、第一参考信号放大器5、功率耦合器6、第一功率分配器7、第二参考信号放大器8、第二功率分配器9。所述恒温晶体振荡器4的第一端口与所述第一参考信号放大器5的第一端口连接；所述第一参考信号放大器5的第二端口与所述功率耦合器6的第一端口连接；所述功率耦合器的第二端口用于输出耦合参考信号；所述功率耦合器6的第三端口与所述第一功率分配器7的第一端口连接；所述第一功率分配器7的第二端口与所述第二参考信号放大器8的第一端口连接；所述第一功率分配器7的第三端口、第四端口和第五端口用于输出参考放大信号；所述第二参考信号放大器8的第二端口与所述第二功率分配器9的第一端口连接；所述第二功率分配器9的第二端口、第三端口、第四端口、第五端口和第六端口用于输出参考放大信号。

本方案中，所述频率产生单元包括：多个低通滤波器、多个点频锁相源、多个功率分配器。所述低通滤波器用于滤除杂波，抑制其他路锁相源产生的点频信号对本路干扰；所述点频锁相源用于产生低相噪的点频信号；所述功率分配器用于对点频信号进行功率分配并多路输出。

本方案提供一种优选的实例，所述频率产生单元2包括：第一低通滤波器10、第一点频锁相源11、第三功率分配器12、第二低通滤波器13、第二点频锁相源14、第三低通滤波器15、第三点频锁相源16、第四功率分配器17。所述第一低通滤波器10的第一端口用于接收参考放大信号；所述第一低通滤波器10的第二端口与所述第一点频锁相源11的第一端口连接；所述第一点频锁相源11的第二端口与所述第三功率分配器12的第一端口连接；所述第三功率分配器12的第二端口和第三端口用于输出第一点频信号；所述第二低通滤波器13的第一端口用于接收参考信号；所述第二低通滤波器13的第二端口与所述第二点频锁相源14的第一端口连接；所述第二点频锁相源14的第二端口用于输出第二点频信号；所述第三低通滤波器15的第一端口用于接收参考信号；所述第三低通滤波器15的第二端口与所述第三点频锁相源16的第一端口连接；所述第三点频锁相源16的第二端口与所述第四功率分配器的17第一端口连接；所述第四功率分配器17的第二端口、第三端口和第四端口用于输出第三点频信号。

本方案中，所述功率监测单元3用于对功率耦合器6输出的耦合参考信号进行功率监测，并输出监测信号给电源控制电路18。

本方案提供一种优选的实例，所述功率监测单元3的第一端口用于接收耦合参考信号；所述功率监测单元3的第二端口用于输出监测信号。

本方案中，为了提高频率源组件19的可控性，在频率源组件19中设置了一个电源控制电路18，用于对放大功分单元1、频率产生单元2和功率监测单元进行供电和控制。

下面通过实例对本方案作进一步说明书。

如图1所示，本实例提供了一种星用频率源组件19，包括1、放大功分单元，2、频率产生单元，3、功率监测单元，4、恒温晶体振荡器，5、第一参考信号放大器，6、功率耦合器，7、第一功率分配器，8、第二参考信号放大器，9、第二功率分配器，10、第一低通滤波器，11、第一点频锁相源，12、第三功率分配器，13、第二低通滤波器，14、第二点频锁相源，15、第三低通滤波器，16、第三点频锁相源，17、第四功率分配器，18、电源控制电路。

本实例中，恒温晶体振荡器4的第一端口与第一参考信号放大器5的第一端口连接；第一参考信号放大器5的第二端口与功率耦合器6的第一端口连接；功率耦合器的第二端口与功率监测单元3的第一端口连接；功率耦合器6的第三端口与第一功率分配器7的第一端口连接；第一功率分配器7的第二端口与第二参考信号放大器8的第一端口连接；第二参考信号放大器8的第二端口与第二功率分配器9的第一端口连接；第一功率分配器7的第三端口与第一低通滤波器10的第一端口连接；第一低通滤波器10的第二端口与第一点频锁相源11的第一端口连接；第一点频锁相源11的第二端口与第三功率分配器12的第一端口连接；第一功率分配器7的第四端口与第二低通滤波器13的第一端口连接；第二低通滤波器13的第二端口与第二点频锁相源14的第一端口连接；第一功率分配器7的第五端口与第三低通滤波器15的第一端口连接；第三低通滤波器15的第二端口与第三点频锁相源16的第一端口连接；第三点频锁相源16的第二端口与第四功率分配器的17第一端口连接。

本实例中所述频率源组件19内部包含放大功分单元、频率产生单元和功率监测单元。放大功分单元1内部产生的参考信号经功率放大和分配后，五路直接输出，三路进入频率产生单元2，得到系统需要的三种点频信号输出。同时，放大功分单元1产生的参考信号经耦合后进入功率监测单元3，对参考信号功率进行实时监测。

在本实施例中，可以实现输出信号的频率稳定度在-40～+70℃温变情况下满足≤±0.2ppm的要求；参考信号的相位噪声指标达到：≤-133dbc/100hz；≤-159dbc/1khz；第一、第二点频信号(低波段)的相位噪声指标达到：≤-102dbc/100hz，≤-112dbc/1khz。第三点频信号(高波段)的相位噪声指标达到：≤-87dbc/100hz，≤-98dbc/1khz。另外，频率产生单元中，每路参考信号要先经过低通滤波器后再进入点频锁相源，这种设计有效抑制了其他路产生的点频信号对本路的干扰。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。