毫米波頻率綜合器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、毫米波由于具有波長(zhǎng)短、頻帶寬等特性,已在跟蹤與制導(dǎo)雷達(dá)、電子對(duì)抗、毫米波通信等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。眾所周知,毫米波系統(tǒng)中頻率綜合器設(shè)計(jì)的好壞將直接影響毫米波發(fā)射信號(hào)的質(zhì)量,噪聲系數(shù),靈明度和輸出信噪比等指標(biāo)。對(duì)于全相參毫米波跟蹤雷達(dá),為了同時(shí)兼顧雷達(dá)作用距離,距離速度分辨率、降低系統(tǒng)功耗有效提取目標(biāo)信息,系統(tǒng)為脈沖壓縮體制,發(fā)射信號(hào)常采用脈寬可變的線性調(diào)頻(LFM,Linear Frequency-Modulated)脈沖壓縮信號(hào)。當(dāng)前,

2、采用直接數(shù)字頻率合成(DDFS)技術(shù)來產(chǎn)生脈寬可變的LFM信號(hào)已逐漸成為主流趨勢(shì),但是只能在低頻段實(shí)現(xiàn)。因此,毫米波頻段LFM信號(hào)一般通過頻綜技術(shù)上變頻得到。由于頻綜對(duì)整機(jī)系統(tǒng)特性影響重大,且在頻率范圍、頻率步進(jìn)、頻譜純度、變頻時(shí)間等主要技術(shù)指標(biāo)上的要求愈來愈高,故高性能頻綜始終是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 本文闡述了一種8毫米頻段低雜散高分辨率頻率綜合器的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)在良好的頻率規(guī)劃和電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,將頻綜的設(shè)計(jì)融入收/發(fā)

3、射頻前端之中。整個(gè)頻綜部分包括DDS模塊,5倍頻模塊,PLLI模塊,PLL II模塊,混頻模塊,控制電路模塊等設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)充分利用了直接數(shù)字頻率合成(DDS),鎖相環(huán)(PLL),FPGA等各自的性能優(yōu)勢(shì),既降低了各級(jí)變頻本振和脈寬可變LFM信號(hào)的實(shí)現(xiàn)難度,又在頻譜純度(相噪和雜散水平)與變頻時(shí)間等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上得到了較高的綜合表現(xiàn)。LFM信號(hào)由DDS在較低的頻率(80MHz)產(chǎn)生,然后,通過三次上變頻至8MM頻段作為毫米波發(fā)射信號(hào)。各級(jí)