基于FPGA的微波超寬帶頻率源控制技術(shù)的研究.pdf

1、微波信號發(fā)生技術(shù)經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字模擬混合的發(fā)展過程，目前高性能、功能復(fù)雜的微波頻率源越來越依賴數(shù)字控制技術(shù)。特別是直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)需要快速、復(fù)雜、靈活的控制來發(fā)揮其優(yōu)點。所以利用可編程邏輯器件(FPGA/CPLD)實現(xiàn)對微波頻率綜合器的控制可以實現(xiàn)復(fù)雜靈活的工作模式。同時在微波功率控制方面，利用FPGA和DAC控制電調(diào)衰減器可以實現(xiàn)在整個頻率范圍內(nèi)微波信號電平的靈活控制。 本文首先提出了一種2-18GHz超寬帶頻

2、率源的控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案。采用了構(gòu)建于PC電腦上的基于虛擬儀器的人機界面和基于FPGA的可編程邏輯電路實現(xiàn)控制系統(tǒng)。本方案使用PCI局部總線作為PC機與控制電路的通信接口，并在FPGA上實現(xiàn)高速、專用的控制邏輯以提高控制速度。 測試結(jié)果表明本方案實現(xiàn)了對超寬帶微波信號源在整個頻段內(nèi)點頻、掃頻工作的控制。在整個頻段范圍內(nèi)使輸出信號達到指標(biāo)要求，更實現(xiàn)了頻點切換、掃頻等復(fù)雜工作模式。從而驗證了本方案可行性，說明利用可編程邏輯器件來實現(xiàn)

3、對微波頻率綜合器的控制有利于提高系統(tǒng)的控制速度、集成度和穩(wěn)定性。 為了實現(xiàn)寬頻帶頻率源輸出電平較好的平坦度和小步進可調(diào)性，本文在2-7.5GHz頻段實現(xiàn)0.25dB小步進微波信號功率控制等方面的可行性做了研究并進行了實驗。微波功率控制使用了電調(diào)衰減器，采用MMIC芯片來實現(xiàn)，減小了控制器的尺寸，提高了穩(wěn)定度和精確度，并使小步進控制得以滿足。由于測試量大，編寫了自動測試軟件進行測試。通過軟件計算查表實現(xiàn)整個頻帶內(nèi)的精密、小步進電平