小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置製造方法
2023-10-28 09:05:02 2
小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置，包括：用於產生第一點頻時鐘信號、第二點頻時鐘信號和第一點頻本振信號的點頻單元電路、用於根據所述第一點頻時鐘信號產生第二點頻本振信號和第三點頻本振信號的LTCC鎖相源單元電路，和用於根據所述第二點頻時鐘信號、所述第一點頻本振信號、所述第二點頻本振信號和所述第三點頻本振信號進行上變頻和混頻的上變頻單元電路；所述點頻單元電路和所述LTCC鎖相源單元電路連接，所述點頻單元電路和LTCC鎖相源單元電路還分別和所述上變頻單元電路連接；點頻單元電路、LTCC鎖相源單元電路和上變頻單元電路以及相互之間的連接線均集成於單片微波集成電路中。本實用新型具有更高的通用性、方便性和可靠性。
【專利說明】小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及雷達【技術領域】，尤其涉及一種小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置。
【背景技術】
[0002]在雷達系統的研製中，通常需要對雷達的幹擾效果、抗幹擾性能進行評估。由於存在試驗的耗費巨大和試驗多次性需求的矛盾，通常採用雷達射頻半實物仿真實驗室對雷達系統進行仿真從而對性能進行評估。雷達射頻半實物仿真實驗室主要適用於雷達系統仿真，以及基於雷達系統的控制與電子系統的仿真。通常的雷達系統包括火控雷達、預警雷達、高度表等等。針對不同的雷達，雖然子系統的頻段、通道數、信號體制等會有所不同，但是主要組成基本一致，包括綜合信號模擬系統、空間輻射角度模擬系統、轉臺、總控與顯示系統、綜合測試和分析系統以及暗室等配套設施。綜合信號模擬系統主要包括目標信號模擬器、環境信號模擬器、幹擾信號模擬器和CNI信號模擬器等，以上這些模擬器都需要用到寬帶捷變頻頻率源，從而實現雷達射頻半實物仿真。因此對寬帶捷變頻頻率源的研製迫在眉睫，但是現有的寬帶捷變頻頻率源體積大、分立組件多、可靠性差，在機載、艦載等特定的場合試驗應用差。
實用新型內容
[0003]本實用新型提供了一種小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置，該裝置是一種小型集成化裝置，具有更高的通用性、方便性和可靠性。
[0004]為解決以上技術問題，本實用新型提供了一種小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置，包括:用於產生第一點頻時鐘信號、第二點頻時鐘信號和第一點頻本振信號的點頻單元電路、用於根據所述第一點頻時鐘信號產生第二點頻本振信號和第三點頻本振信號的LTCC鎖相源單元電路，和用於根據所述第二點頻時鐘信號、所述第一點頻本振信號、所述第二點頻本振信號和所述第三點頻本振信號進行上變頻和混頻的上變頻單元電路；其中，所述點頻單元電路和所述LTCC鎖相源單元電路連接，所述點頻單元電路和所述LTCC鎖相源單元電路還分別和所述上變頻單元電路連接；所述點頻單元電路、所述LTCC鎖相源單元電路和所述上變頻單元電路以及相互之間的連接線均集成於單片微波集成電路中。
[0005]進一步的，還包括電源管理單元電路，其中，所述電源管理單元電路分別連接所述點頻單元電路、所述LTCC鎖相源單元電路和所述上變頻單元電路，所述電源管理單元電路以及其連接線集成於所述單片微波集成電路中。
[0006]其中，所述點頻單元電路包括放大器、10MHz恆溫晶振、第一單刀雙擲開關、諧波組件、功分器、第一功分放大組件和第二單刀雙擲開關，其中，所述放大器的輸入端連接外部時鐘信號端，輸出端連接至所述第一單刀雙擲開關的第一輸入端，所述10MHz恆溫晶振連接至所述第一單刀雙擲開關的第二輸入端，所述功分器的輸入端連接至所述第一單刀雙擲開關的輸出端，所述功分器的第一輸出端作為10MHz時鐘信號輸出端連接外部電路，第二輸出端通過所述諧波組件和第一功分放大組件形成兩路後再通過所述第二單刀雙擲開關切換為一路輸出後作為第一點頻本振信號輸出端連接至所述上變頻單元電路，第三輸出端作為第二點頻時鐘信號輸出端連接至所述上變頻單元電路，第四輸出端作為第一點頻時鐘信號輸出端連接至所述LTCC鎖相源單元電路。
[0007]其中，所述LTCC鎖相源單元電路包括第二功分組件、第一 PLDRO、第二 PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO、第五PLDRO、單刀五擲開關和單刀四擲開關，其中，所述第二功分組件的輸入端連接至所述點頻單元電路的第一點頻時鐘信號輸出端，五個輸出端分別連接至所述第一 PLDRO、第二 PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO和第五PLDRO的輸入端，所述第二 PLDR0、第三PLDR0、第四PLDRO和第五PLDRO的輸出端分別通過功分器連接至所述單刀五擲開關的四個輸入端，還分別通過功分器連接至所述單刀四擲開關的四個輸入端，所述第一 PLDRO的輸出端直接連接至所述單刀五擲開關的第五個輸入端，所述單刀四擲開關的輸出端作為第二點頻本振信號輸出端連接至所述上變頻單元電路，所述單刀五擲開關的輸出端作為第三點頻本振信號輸出端連接至所述上變頻單元電路。
[0008]其中，所述電源管理單元電路包括將+27V變換至±15V的第一 DC/DC變換模塊和將+27V變換至±5V的第二 DC/DC變換模塊。
[0009]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0010]1、集成化程度高、結構簡單、輕便小巧、操作控制方便、性能穩定可靠；
[0011]2、本實用新型可以應用到雷達射頻半實物仿真實驗室中，也可以嵌入到其他雷達幹擾系統中，構成雷達複雜幹擾模擬信號，也可以單獨用於產生不同環境下的幹擾雜波，通過功率放大和上變頻連接到發射天線，產生雷達幹擾信號因此通用性好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1是本實用新型實施例提供的小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置的結構框圖；
[0014]圖2是圖1中點頻單元電路的具體結構框圖；
[0015]圖3是圖1中LTCC鎖相源單元電路的具體結構框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0017]本實用新型實施例提供了一種小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置，如圖1所示，包括:用於產生第一點頻時鐘信號、第二點頻時鐘信號和第一點頻本振信號的點頻單元電路101、用於根據第一點頻時鐘信號產生第二點頻本振信號和第三點頻本振信號的低溫共燒陶瓷(LTCC，Low Temperature Co-fired Ceramic)鎖相源單元電路102，和用於根據所述第二點頻時鐘信號、所述第一點頻本振信號、所述第二點頻本振信號和所述第三點頻本振信號進行上變頻和混頻的上變頻單元電路103 ;其中，點頻單元電路101和LTCC鎖相源單元電路102連接，點頻單元電路101和LTCC鎖相源單元電路102還分別和上變頻單元電路103連接；點頻單元電路101、LTCC鎖相源單元電路102和上變頻單元電路103以及相互之間的連接線均集成於單片微波集成電路中。本實用新型實施例提供的小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置還包括電源管理單元電路104，其中，電源管理單元電路104分別連接點頻單元電路101、LTCC鎖相源單元電路102和上變頻單元電路103，電源管理單元電路104以及其連接線集成於單片微波集成電路中。
[0018]其中，如圖2所示，點頻單元電路101包括放大器、10MHz恆溫晶振、第一單刀雙擲開關、諧波組件、功分器、第一功分放大組件和第二單刀雙擲開關，其中，放大器的輸入端連接外部時鐘信號端，輸出端連接至第一單刀雙擲開關的第一輸入端，10MHz恆溫晶振連接至第一單刀雙擲開關的第二輸入端，功分器的輸入端連接至第一單刀雙擲開關的輸出端，功分器的第一輸出端作為10MHz時鐘信號輸出端連接外部電路，10MHz時鐘信號輸出端輸出的信號功率為3dBm ;第二輸出端通過諧波組件和第一功分放大組件形成兩路(兩路信號具體為點頻信號2.5GHz和3GHz)，之後再通過第二單刀雙擲開關切換為一路輸出後作為第一點頻本振信號輸出端連接至上變頻單元電路103，第三輸出端作為第二點頻時鐘信號輸出端連接至上變頻單元電路103，其中第二點頻時鐘信號具體頻率為2.4GHz ;第四輸出端作為第一點頻時鐘信號輸出端連接至LTCC鎖相源單元電路102，其中第一點頻時鐘信號頻率為10MHz具體功率為3dBm。
[0019]其中，如圖3所示，LTCC鎖相源單元電路102包括第二功分組件、第一取樣鎖相介質振蕩器(PLDRO)、第二 PLDRO、第三PLDRO、第四PLDR0、第五PLDR0、單刀五擲開關和單刀四擲開關，其中，第二功分組件的輸入端連接至點頻單元電路101的第一點頻時鐘信號輸出端，五個輸出端分別連接至第一 PLDR0、第二 PLDR0、第三PLDR0、第四PLDRO和第五PLDRO的輸入端，第二 PLDR0、第三PLDR0、第四PLDRO和第五PLDRO的輸出端分別通過功分器連接至單刀五擲開關的四個輸入端，還分別通過功分器連接至單刀四擲開關的四個輸入端，第一 PLDRO的輸出端直接連接至單刀五擲開關的第五個輸入端，單刀四擲開關的輸出端作為第二點頻本振信號輸出端連接至上變頻單元電路103，單刀五擲開關的輸出端作為第三點頻本振信號輸出端連接至上變頻單元電路103。其中LTCC鎖相源單元電路102把第一點頻時鐘信號輸出端輸出10MHz信號，通過第二功分組件功分為五路(各路功率3dBm)，作為LTCC鎖相源的參考信號，五路信號分別為高頻點頻信號為9GHz、10GHz、IIGHz、12GHz、13GHz，通過單刀四擲開關切換成9GHz、10GHz、llGHz、12GHz輸出，通過單刀五擲開關切換成 9GHz、10GHz、llGHz、12GHz、13GHz 輸出。
[0020]上變頻單元電路103的主要功能是對DDS信號進行上變頻，內部工作原理為:DDS晶片根據第二點頻時鐘信號產生500?1000MHz的步進信號，由於DDS晶片產生的信號雜散只能在一 45dBc左右，所以本實用新型對DDS晶片產生的信號根據第一點頻本振信號和第二點頻本振信號進行上變頻，使得雜散優化，使得頻綜雜散優於_50dBc ;之後再分頻得到1.5?2.5GHz，並通過第三點頻本振信號混頻得到10.5?15.5GHz信號。最終寬帶捷變頻頻率源裝置輸出頻率為10.5?15.5GHz?
[0021]其中，所述電源管理單元電路104包括將+27V變換至± 15V的第一 DC/DC變換模塊和將+27V變換至±5V的第二 DC/DC變換模塊。
[0022]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0023]1、集成化程度高、結構簡單、輕便小巧、操作控制方便、性能穩定可靠；
[0024]2、本實用新型可以應用到雷達射頻半實物仿真實驗室中，也可以嵌入到其他雷達幹擾系統中，構成雷達複雜幹擾模擬信號，也可以單獨用於產生不同環境下的幹擾雜波，通過功率放大和上變頻連接到發射天線，產生雷達幹擾信號因此通用性好。
[0025]以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，因此依本實用新型權利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的範圍。
【權利要求】
1.一種小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置，其特徵在於，包括:用於產生第一點頻時鐘信號、第二點頻時鐘信號和第一點頻本振信號的點頻單元電路、用於根據所述第一點頻時鐘信號產生第二點頻本振信號和第三點頻本振信號的LTCC鎖相源單元電路，和用於根據所述第二點頻時鐘信號、所述第一點頻本振信號、所述第二點頻本振信號和所述第三點頻本振信號進行上變頻和混頻的上變頻單元電路；其中，所述點頻單元電路和所述LTCC鎖相源單元電路連接，所述點頻單元電路和所述LTCC鎖相源單元電路還分別和所述上變頻單元電路連接；所述點頻單元電路、所述LTCC鎖相源單元電路和所述上變頻單元電路以及相互之間的連接線均集成於單片微波集成電路中。
2.如權利要求1所述的小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置，其特徵在於，還包括電源管理單元電路，其中，所述電源管理單元電路分別連接所述點頻單元電路、所述LTCC鎖相源單元電路和所述上變頻單元電路。
3.如權利要求1或2所述的小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置，其特徵在於，所述點頻單元電路包括放大器、10MHz恆溫晶振、第一單刀雙擲開關、諧波組件、功分器、第一功分放大組件和第二單刀雙擲開關，其中，所述放大器的輸入端連接外部時鐘信號端，輸出端連接至所述第一單刀雙擲開關的第一輸入端，所述10MHz恆溫晶振連接至所述第一單刀雙擲開關的第二輸入端，所述功分器的輸入端連接至所述第一單刀雙擲開關的輸出端，所述功分器的第一輸出端作為10MHz時鐘信號輸出端連接外部電路，第二輸出端通過所述諧波組件和第一功分放大組件形成兩路後再通過所述第二單刀雙擲開關切換為一路輸出後作為第一點頻本振信號輸出端連接至所述上變頻單元電路，第三輸出端作為第二點頻時鐘信號輸出端連接至所述上變頻單元電路，第四輸出端作為第一點頻時鐘信號輸出端連接至所述LTCC鎖相源單元電路。
4.如權利要求3所述的小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置，其特徵在於，所述LTCC鎖相源單元電路包括第二功分組件、第一 PLDRO、第二 PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO、第五PLDRO、單刀五擲開關和單刀四擲開關，其中，所述第二功分組件的輸入端連接至所述點頻單元電路的第一點頻時鐘信號輸出端，五個輸出端分別連接至所述第一 PLDRO、第二PLDRO、第三PLDRO、第四PLDRO和第五PLDRO的輸入端，所述第二 PLDR0、第三PLDR0、第四PLDRO和第五PLDRO的輸出端分別通過功分器連接至所述單刀五擲開關的四個輸入端，還分別通過功分器連接至所述單刀四擲開關的四個輸入端，所述第一 PLDRO的輸出端直接連接至所述單刀五擲開關的第五個輸入端，所述單刀四擲開關的輸出端作為第二點頻本振信號輸出端連接至所述上變頻單元電路，所述單刀五擲開關的輸出端作為第三點頻本振信號輸出端連接至所述上變頻單元電路。
5.如權利要求2所述的小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置，其特徵在於，所述電源管理單元電路包括將+27V變換至土 15V的第一 DC/DC變換模塊和將+27V變換至±5V的第二DC/DC變換模塊。
6.如權利要求2所述的小型集成寬帶捷變頻頻率源裝置，其特徵在於，所述電源管理單元電路以及其連接線集成於所述單片微波集成電路中。
【文檔編號】H03L7/16GK204216880SQ201420739088
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】朱成林, 戈鳴, 李 浩 申請人:南京長峰航天電子科技有限公司