[实用新型]宽带信号发生器

说明书

技术领域

本实用新型属于电子信息技术领域，具体是指宽带信号发生器。宽带信号发生器工作在超短波波段（带宽1GHz）内，产生多种数字或模拟已调信号。 

背景技术

信号发生器用于产生调制或载波信号。按信号发生器输出频率的数目可分为点频信号发生器和多频点信号发生器。点频信号发生器输出单一的频点，一般这类信号发生器的相位噪声和杂散抑制等性能要求较高，常用作高性能的单频点本振。多频点信号发生器工作在一定带宽内，可以选频输出（某一时间段内输出一个预定的频率）和扫频输出（按设置的频率步进、频率驻留时间和扫频速率从一个频率上升或下降到另一个频率），是信号发生器中用得最多的一类。产生超宽带信号的主要方法有多通道合成和锁相+倍频+分频合成两种，分别介绍如下。 

a、多通道合成。     这种方法采用多个信号发生器，这些信号发生器可以采用直接合成或锁相+倍频+分频合成技术，每个信号发生器都能在一定频率范围内选频输出，这几个信号发生器都能在某一时刻点输出一个特定频率的信号，通过开关将这几路信号中的一路输出。    b、锁相+倍频+分频合成。     这种方法由MCU（微控制器，如FPGA、DSP或单片机）控制PLL（锁相环）产生多频点输出。单个锁相环就可以输出相对带宽超过40%的宽带信号，如果再结合倍频和分频，可以扩展成超宽带信号发生器，可以实现几十个倍频程的输出。 

多通道合成技术使用多个信号发生器，这样硬件系统比较庞大，而且各信号发生器放在一起时电磁兼容问题也不容易解决。另外，由于硬件多，功耗也大，调试量加大，结构也复杂。 

通过MCU控制PLL然后倍频、分频合成技术有硬件使用少的优点，但PLL的参考频率不高，导致信号的相位噪声和杂散等关键指标很难做到很高。而且单独的锁相+倍频+分频合成应用于超宽带系统时，跳频时间会很慢。 

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种宽带信号发生器，这种宽带信号发生器在满足超宽带要求的前提下，同时实现低杂散、低相位噪声和快捷变频性能。 

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：宽带信号发生器，包括信号发生控制处理电路、以及与信号发生控制处理电路连接的调制信号源电路和多路PLL电路，所述调制信号源电路和多路PLL电路同时还连接有多通道混频电路。 

所述信号发生控制处理电路主要由现场可编程门阵列FPGA、以及与现场可编程门阵列FPGA连接的调制器构成，所述调制器同时与调制信号源电路和多路PLL电路连接。 

所述调制器的型号为：AD9910。 

本实用新型中的现场可编程门阵列FPGA作为MCU，现场可编程门阵列FPGA用于控制调制信号源电路在最大调制带宽50MHz内产生已调制信号（调制信号已经调制了一个低频率载波），该信号与多路PLL电路产生的高频载波信号（可选频）在然后再多通道混频电路中混频，输出带宽1GHz的信号，这个信号已经包含多种调制。

宽带信号发生器还包括金属腔体，所述多路PLL电路、多通道混频电路、信号发生控制处理电路、调制信号源电路均封装在印制电路板上，且印制电路板安装在金属腔体内部；所述金属腔体还连接有外部接口SMA-50A、外部接口SMA-50B、外部接口DB15S、外部接口DB9P，所述外部接口SMA-50A和外部接口SMA-50B均与多通道混频电路连接，外部接口DB15S和外部接口DB9P均与现场可编程门阵列FPGA连接。 

外部接口DB9P 为通讯设备用窜口电缆接口；DB15S为插接接口。 

印制电路板通过螺丝安装在金属腔体内部。 

所述印制电路板上还设置有金属压条，所述金属压条设置在多路PLL电路和多通道混频电路之间。 

所述现场可编程门阵列FPGA产生带宽为50MHz的基带信号，所述带宽为50MHz的基带信号包含了1个载波频率。 

调制器产生的信号为中频信号。 

锁相加混频实现超宽带频率合成技术是近年来迅速发展并得到不断提高的技术。这种技术首先由N个PLL产生N个频段的信号，通过开关选择混频器将它们与低频段的已调信号混频，最终的输出信号的最大频率带宽可以实现N个频段的叠加（最大输出信号的频率带宽取决于混频方式）。