【摘 要】
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频率源是现代电子系统和装备的核心组成部分。随着通信、导航、制导、电子对抗、仪器仪表和雷达技术的飞速发展,系统和设备对频率源的性能提出了愈来愈高的要求,要求其具有:宽带输出频率、高频率分辨率、低相位噪声、高杂散抑制、快速频率切换、高谐波抑制等性能指标,同时还要求其具备模块化、小型化、低重量、低功耗等特点。本文针对现有频率源在频率步进小时,杂散和相位噪声差、跳频时间长等问题,结合理论计算、仿真分析、实
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频率源是现代电子系统和装备的核心组成部分。随着通信、导航、制导、电子对抗、仪器仪表和雷达技术的飞速发展,系统和设备对频率源的性能提出了愈来愈高的要求,要求其具有:宽带输出频率、高频率分辨率、低相位噪声、高杂散抑制、快速频率切换、高谐波抑制等性能指标,同时还要求其具备模块化、小型化、低重量、低功耗等特点。本文针对现有频率源在频率步进小时,杂散和相位噪声差、跳频时间长等问题,结合理论计算、仿真分析、实验验证等研究方法,在频率源的小频率步进、低相位噪声、高杂散抑制、快速跳频等指标的设计技术方面进行了深入研究。本文的主要研究工作包括:1.采用两级小数分频锁相环级联、变参考、VCO选段等频率合成方案,设计了一款小步进、低杂散、低相位噪声、快速跳频的跳频源1。跳频源1的输出频率范围3000MHz～4200MHz;频率步进20Hz;杂散抑制70d Bc;谐波抑制40d Bc;跳频时间≤35us;相位噪声￡（@1k Hz）≤-90d Bc/Hz,￡（@1MHz）≤-120d Bc/Hz;驻波≤1.5。2.采用小数分频锁相环、VCO选段等频率合成方案,设计了一款低杂散、低相位噪声、快速跳频的跳频源2。跳频源2的输出频率范围为3200MHz～5000MHz;频率步进1MHz;杂散抑制70d Bc;谐波抑制40d Bc;跳频时间≤35us;相位噪声￡（@1k Hz）≤-90d Bc/Hz,￡（@1MHz）≤-110d Bc/Hz;驻波≤1.5。3.采用DDS和PLL输出混频的频率合成方案,设计了一款小步进、低杂散、低相位噪声、捷变频的跳频源3。跳频源3的输出频率范围为4600MHz～4900MHz;频率步进1Hz;杂散抑制70d Bc;谐波抑制40d Bc;跳频时间≤1.8us;相位噪声￡（@1k Hz）≤-90d Bc/Hz,￡（@1MHz）≤-110d Bc/Hz;驻波≤1.5。最终作者通过合理的电路设计、FPGA控制程序设计、结构设计、电磁兼容性设计等完成了一款具有较高技术指标、模块化、标准化、低重量、低功耗等特点的频率源模块。该频率源模块包含上述三种不同类型的跳频源,完成14路跳频源信号的产生滤波放大及分配功能、外部接口控制功能、频率控制功能,状态管理功能等。
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