[发明专利]一种用于小型化Ka双频发射机的多频切换系统及方法

摘要

一种用于小型化Ka双频发射机的多频切换系统及方法，采用取样锁相技术及串口程序控制数字锁相混频的方式结合多CRO联合切换的技术。在该方案中，取样锁相后的低相噪点频源作为混频器的本振，通过混频器，将要输出的射频信号下变频至较低频率的中频信号，再进入数字锁相电路。同时通过程序控制数字锁相电路中鉴相器串口控制信号的输入，可以实现任意分频比，再结合多CRO切换技术，即可实现宽带、高分辨率低相噪锁相频率源的频率切换。信号经过倍频后实现了高分辨率低相位噪声的Ka频段频率源。该技术具有很强的通用性，适当改变电路参数及FPGA程序，即可实现多频点的低相噪频率源，有广阔的运用前景。

主权项

一种用于小型化Ka双频发射机的多频切换系统，其特征在于：包括数字频率控制电路(1)、数字锁相电路(2)、取样锁相电路(3)、开关电路(4)、工作频点不同的同轴介质压控振荡器CRO(5，6)、同轴介质压控振荡器CRO3(7)、合成桥(8)、混频电路(9)；取样锁相电路(3)为印制电路板，包括：取样锁相鉴相器、功分器、放大器；数字锁相电路(2)，包括：数字鉴相器和有源低通滤波器；功分器把输入的参考信号功分，一路给取样锁相电路的放大器，另一路给数字锁相电路，放大器将功分的一路参考信号放大，用该放大的参考信号，给取样锁相鉴相器提供足够的功率，取样锁相鉴相器把该放大的参考信号转换为重复频率与该放大的参考信号一样的窄脉冲，作为参考脉冲，用该参考脉冲对同轴介质压控振荡器CRO3(7)产生的正弦波信号进行取样，当该正弦波信号的频率为参考信号的频率的整数倍，并保持正弦波信号与参考信号的相位同步，取样锁相鉴相器将输出一个稳定的直流电压给同轴介质压控振荡器CRO3(7)，实现同轴介质压控振荡器CRO3(7)的锁定(输出稳定振荡信号)，作为混频电路的射频激励信号；开关电路(4)中安装继电器，通过外部的响应选频指令切换与响应选频指令对应频点的同轴介质压控振荡器CRO(5，6)供电，同轴介质压控振荡器CRO(5，6)产生振荡信号送至合成桥(8)的输入端，从而实现选择与外部的响应选频指令对应的频率的同轴介质压控振荡器CRO(5，6)工作；合成桥(8)采用微波分支线桥电路，包括输入端和两个输出端，合成桥(8)的输入端连接不同工作频点的同轴介质压控振荡器CRO(5，6)的输出，合成桥(8)将输入端输入的振荡信号分两路从两个输出端输出，合成桥(8)的一个输出端作为系统的输出，输出本振信号；合成桥(8)的另一个输出端作为混频电路(9)的本振信号，混频电路(9)将该本振信号与同轴介质压控振荡器CRO3(7)的输出信号进行混频得到中频信号送至数字锁相电路(2)；数字鉴相器，根据分频比，对中频信号与功分器分配的另一路参考信号进行鉴频鉴相，经由有源低通滤波器进行低通滤波、放大后产生控制电压，该控制电压控制同轴介质压控振荡器CRO(5，6)的电调端，使CRO(5，6)根据外部的响应选频指令，稳定输出振荡信号；数字频率控制电路(1)响应输入的外部的响应选频指令，根据数字鉴相器的四个串口控制字的时序产生四路串口控制信号，并输出至数字锁相电路(2)中的数字鉴相器，控制数字鉴相器的分频比。