高速跳頻源技術研究.pdf

1、頻率綜合器是通信、雷達以及微波測量等電子系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分，決定著整個系統(tǒng)的性能指標。頻率合成技術對航天和國防軍事工業(yè)有著十分重大的意義，因此受到許多國家的重視。國內(nèi)對頻率合成技術的研究雖然起步較晚，但近年來進步很快。隨著5G通信技術以及電子對抗系統(tǒng)的快速發(fā)展，對頻率綜合器的各項參數(shù)尤其是跳頻時間提出了更高的要求。對于頻率綜合器的設計者來說，如何在不犧牲相位噪聲、雜散等指標的前提下實現(xiàn)更快速的頻率切換，始終是面臨的一項艱巨的挑戰(zhàn)

2、。
　　本文首先簡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價指標體系的數(shù)學定義和物理意義。對幾種常見的混合頻率合成方式進行了對比，分析了其優(yōu)缺點。在此基礎之上，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。該方案通過增加PLL的數(shù)量來彌補PLL鎖定時間較慢的缺點，并充分利用了DDS變頻速度快、頻

3、率分辨率高的優(yōu)勢。采用理論計算同仿真相結合的方法，對該方案的可行性進行了評估，并給出了該方案所能達到的理論指標。同時對DDS在不同參考時鐘下的輸出雜散進行了對比測試，發(fā)現(xiàn)當參考時鐘頻率為1.2GHz時，雜散指標最好。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，并對系統(tǒng)進行了聯(lián)合測試。從測試結果來看，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