小型化寬帶微波頻率合成器設計

劉 興，胡天濤

(貴州航天計量測試技術研究所, 貴州 貴陽 550009)

隨著軍用計量測試系統朝著小型化、輕量化方向不斷發展。微波頻率合成器作為型號產品計量測試系統的重要部分，實際應用中要求它具備小型化、模塊化、標準化等特性。PXI作為一種開放的業界標準，可滿足對復雜儀器系統日益增長的需求，因此，基于PXI總線控制的微波頻率合成器具有重要的研究意義[1-3]。

針對某型號綜合計量測試平臺對基于PXI總線控制的微波頻率合成器的需求，采用PLL+DDS+PLL頻率合成技術和FPGA+PXI橋接芯片方式實現了一種基于PXI總線控制的小型化寬帶微波頻率合成器。

該頻率合成器采用鎖相環(PLL)電路為DDS提供參考信號，通過DDS激勵PLL電路實現寬帶小步進信號輸出；通過提高鎖相環鑒相頻率和改變DDS參考頻率的方式改善輸出信號的相位噪聲和雜散抑制[4-10]；采用多級電調衰減器級聯技術拓寬輸出信號功率衰減范圍，并結合微波多層布線技術實現頻率合成器的小型化。

1 方案設計

1.1 技術指標及要求

某型號綜合計量測試平臺所需微波頻率合成器主要技術指標為：(1)輸出頻率范圍10～18 GHz；(2)功率衰減范圍-100～+10 dBm；(3)相位噪聲優于-98 dBc/Hz@10 kHz；(4)雜散抑制，優于-60 dBc；(5)頻率步進100 Hz；(6)接口類型為PXI總線接口；(7)結構為3U2槽PXI板卡尺寸。

1.2 設計方案

該頻率合成器主要由通信與控制部分和微波信號產生部分組成，通信與控制部分采用PGA+PXI橋接芯片的方式實現PXI總線接口，接收來自PXI總線的信息，實現對頻率合成器的控制；微波信號產生部分采用PLL+DDS+PLL頻率合成方案實現微波信號源功能，采用多級電調衰減器級聯實現輸出信號-100～+10 dBm的功率衰減。……