[发明专利]小型化多通道独立可控小步进宽带频率源及其工作方法

说明书

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％。

技术领域

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。

发明内容

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。