高速跳頻源技術(shù)研究.pdf

1、頻率綜合器是通信、雷達(dá)以及微波測(cè)量等電子系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分，決定著整個(gè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。頻率合成技術(shù)對(duì)航天和國(guó)防軍事工業(yè)有著十分重大的意義，因此受到許多國(guó)家的重視。國(guó)內(nèi)對(duì)頻率合成技術(shù)的研究雖然起步較晚，但近年來(lái)進(jìn)步很快。隨著5G通信技術(shù)以及電子對(duì)抗系統(tǒng)的快速發(fā)展，對(duì)頻率綜合器的各項(xiàng)參數(shù)尤其是跳頻時(shí)間提出了更高的要求。對(duì)于頻率綜合器的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，如何在不犧牲相位噪聲、雜散等指標(biāo)的前提下實(shí)現(xiàn)更快速的頻率切換，始終是面臨的一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)

2、。
　　本文首先簡(jiǎn)要介紹了直接模擬頻率合成（DAFS）、鎖相式頻率合成（PLLFS）以及直接數(shù)字頻率合成（DDFS）三種基本頻率合成方式的原理，并給出了頻率綜合器評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的數(shù)學(xué)定義和物理意義。對(duì)幾種常見(jiàn)的混合頻率合成方式進(jìn)行了對(duì)比，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)之上，以DDS與PLL環(huán)外混頻合成方式為基本原型，提出了一種高速跳頻的頻率合成架構(gòu)。該方案通過(guò)增加PLL的數(shù)量來(lái)彌補(bǔ)PLL鎖定時(shí)間較慢的缺點(diǎn)，并充分利用了DDS變頻速度快、頻

3、率分辨率高的優(yōu)勢(shì)。采用理論計(jì)算同仿真相結(jié)合的方法，對(duì)該方案的可行性進(jìn)行了評(píng)估，并給出了該方案所能達(dá)到的理論指標(biāo)。同時(shí)對(duì)DDS在不同參考時(shí)鐘下的輸出雜散進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，發(fā)現(xiàn)當(dāng)參考時(shí)鐘頻率為1.2GHz時(shí)，雜散指標(biāo)最好。本文分別完成了參考功分模塊、本振模塊、DDS模塊以及混頻模塊的軟硬件研制，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)合測(cè)試。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，該頻率源輸出頻率范圍為750~1000MHz，相位噪聲優(yōu)于-115dBc/Hz@10kHz，雜散優(yōu)于-60dB