[发明专利]一种X波段频率合成器

说明书

技术领域

本发明属于微波通信技术领域，具体涉及一种X波段频率合成器。

背景技术

X波段频率合成器是一种主要用于微波通信、雷达、电子对抗和制导仪器等电子系统设备中的电子部件，描述这种产品性能的主要技术指标有：1)输出信号杂散；2)输出信号相位噪声；3)输出频率切换速度；4)输出频率步进。当前市场上该种X波段频率合成器的同类产品，一般采用锁相环电路(PLL)或选用分立的低频窄带直接数字式频率合成器(DDS)加单个的倍频混频联合实现，前者的主要缺点有：1)输出信号杂散差，一般为-65dBc；2)输出信号相位噪声大，一般为-85dBc；3)输出频率切换时间长，一般为100uS；4)输出频率步进大，一般为10MHz(如果步进1MHz，杂散及相噪更差)；后者的主要缺点是输出频带宽度和杂散相互制约。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可避免出现上述技术缺陷的X波段频率合成器。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种X波段频率合成器，包括晶振电路、直接数字式频率合成器、前端变频模块和后端变频模块，其中：

所述晶振电路分别与所述前端变频模块和所述后端变频模块相连；

所述前端变频模块分别与所述晶振电路、所述直接数字式频率合成器和所述后端变频模块相连；

所述后端变频模块分别与所述晶振电路和所述前端变频模块相连；

所述直接数字式频率合成器与所述前端变频模块相连。

进一步地，所述晶振电路包括恒温晶振、三功分器、2倍频器和4分频器，其中：所述恒温晶振与所述三功分器相连，所述三功分器与所述2倍频器相连，所述2倍频器与所述4分频器相连。

进一步地，所述恒温晶振为FCOX7-028。

进一步地，所述前端变频模块包括1个谐波谱发生器、1个混频器、4个滤波器、2个四路开关滤波器组、6个放大器、1个二功分器和1个二分频器。

进一步地，所述后端变频模块包括1个二功分器、1个二倍频器、1个谐波谱发生器、1个三路开关滤波器组、3个混频器、7个放大器和5个滤波器。

本发明提供的X波段频率合成器，器件内部采用多次变频滤波，电路设计更加合理，有效地解决了当前市面上常见的频率合成器的缺点，使得输出信号在9.2-9.9GHz范围内，杂散≤-75dBc，相位噪声≤-100dBc/Hz1kHz，频率切换速度≤200nS，频率步进为1MHz，可以很好地满足实际应用的需要。

附图说明

图1是本发明的整个电路结构框图；

图2是本发明的晶振电路结构框图；

图3是本发明的直接数字式频率合成器(DDS)电路结构框图；

图4是本发明的前端变频模块电路结构框图；

图5是本发明的后端变频模块电路结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。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，一种X波段频率合成器，包括晶振电路、直接数字式频率合成器、前端变频模块和后端变频模块，其中：所述晶振电路分别与所述前端变频模块和所述后端变频模块相连；所述前端变频模块分别与所述晶振电路、所述直接数字式频率合成器和所述后端变频模块相连；所述后端变频模块分别与所述晶振电路和所述前端变频模块相连；所述直接数字式频率合成器与所述前端变频模块相连。所述晶振电路为120MHz晶振电路。

120MHz晶振电路输出60MHz和120MHz信号，它给整个电路提供参考频率信号，该晶振相位噪声≤-160dBc/Hz1kHz，最终输出信号的相位噪声主要取决于该晶振信号的相位噪声。120MHz晶振电路输出120MHz晶振信号给前端变频模块和后端变频模块，前端变频模块内部将120MHz晶振信号转换为2880MHz信号输出给直接数字式频率合成器(DDS)，使得直接数字式频率合成器(DDS)输出140MHz～200MHz信号，该140MHz～200MHz信号再返回输入给前端变频模块，使得前端变频模块最终输出1060～1300MHz的中频信号，该中频信号和60MHz、120MHz晶振信号同时输入给后端变频模块，后端变频模块通过内部转换，最终输出射频信号9.2～9.9GHz。