CN215818135U - 跳频频率源及通信装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线通信技术领域，提供了一种跳频频率源及通信装置，上述跳频频率源包括：DDS模块、倍频模块及混频模块；DDS模块的输入端用于接收参考时钟信号，DDS模块的输出端与混频模块的第一输入端；倍频模块的输入端用于接收参考时钟信号，倍频模块的输出端与混频模块的第二输入端连接；混频模块的输出端用于输出本振信号。DDS模块用于根据参考时钟信号生成小步进信号；倍频模块用于对参考时钟信号倍频生成倍频信号；混频模块用于对小步进信号和倍频信号进行混频，得到本振信号。本实用新型利用混频器合成本振信号，保留了直接频率合成相位噪声低的优点，同时采用DDS模块实现快速跳频，可满足实际应用需求。

Description

跳频频率源及通信装置

技术领域

本实用新型属于无线通信技术领域，尤其涉及一种跳频频率源及通信装置。

背景技术

随着无线通信技术的发展，跳频通信凭借良好的抗截获、抗干扰能力，在无线通信领域得到了广泛的应用。频率源用于为基带调制信号提供载波，频率源的相位噪声直接影响到通信***的接收灵敏度，而跳频速度又会直接影响到通信***的抗干扰能力。

现有技术中，频率源的合成方式有直接频率合成技术和间接频率合成技术。直接频率合成技术跳频速度受限，而间接频率合成技术相位噪声较大，二者均不能同时满足快速跳频及相位噪声小的要求，无法满足实际应用需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种跳频频率源及通信装置，以解决现有技术中跳频频率源无法同时满足快速跳频和相位噪声小的要求的问题。

本实用新型实施例第一方面提供了一种跳频频率源，包括：DDS模块、倍频模块及混频模块；

DDS模块的输入端用于接收参考时钟信号，DDS模块的输出端与混频模块的第一输入端；倍频模块的输入端用于接收参考时钟信号，倍频模块的输出端与混频模块的第二输入端连接；混频模块的输出端用于输出本振信号；

DDS模块用于根据参考时钟信号生成小步进信号；倍频模块用于对参考时钟信号倍频生成倍频信号；混频模块用于对小步进信号和倍频信号进行混频，得到本振信号。

可选的，DDS模块包括：第一DDS芯片、第一放大器及第一滤波器；

第一DDS芯片的第一输入端与DDS模块的输入端连接，第一DDS芯片的第二输入端用于接收控制信号，第一DDS芯片的输出端与第一放大器的输入端连接；

第一滤波器的输入端与第一放大器的输出端连接，第一滤波器的输出端与DDS模块的输出端连接。

可选的，DDS模块包括：第二DDS芯片、鉴相器及压控振荡器；

鉴相器的第一输入端与DDS模块的输入端连接，鉴相器的第二输入端与第二DDS芯片的输出端连接，鉴相器的输出端与压控振荡器的输入端连接；

压控振荡器的第一输出端与第二DDS芯片的第一输入端连接，压控振荡器的第二输出端与DDS模块的输出端连接；

第二DDS芯片的第二输入端用于接收控制信号。

可选的，DDS模块还可以包括：环路滤波器；

环路滤波器的输入端与鉴相器的输出端连接，环路滤波器的输出端与压控振荡器的输入端连接。

可选的，倍频模块包括：倍频器、第二放大器和第二滤波器；

倍频器的输入端与倍频模块的输入端连接，倍频器的输出端与第二放大器的输入端连接；

第二放大器的输出端与第二滤波器的输入端连接；第二滤波器的输出端与倍频模块的输出端连接。

可选的，混频模块包括：混频器、第三放大器及第三滤波器；

混频器的第一输入端与混频模块的第一输入端连接，混频器的第二输入端与混频模块的第二输入端连接，混频器的输出端与第三放大器的输入端连接；

第三放大器的输出端与第三滤波器的输入端连接；第三滤波器的输出端与混频模块的输出端连接。

可选的，参考时钟信号的频率为100MHz；倍频信号的频率为4.8GHz。

可选的，小步进信号的中心频率为210MHz、带宽为10MHz、步进为1KHz、跳频速率小于20us。

可选的，跳频频率源还包括：输出模块；

输出模块的输入端与混频模块的输出端连接，输出模块的输出端用于输出本振信号；

输出模块用于对混频器输出的信号进行放大及滤波。

本实用新型实施例第二方面提供了通信装置，包括本实用新型实施例第一方面中的任一种跳频频率源。

本实用新型实施例提供了一种跳频频率源及通信装置，上述跳频频率源包括：DDS模块、倍频模块及混频模块；DDS模块的输入端用于接收参考时钟信号，DDS模块的输出端与混频模块的第一输入端；倍频模块的输入端用于接收参考时钟信号，倍频模块的输出端与混频模块的第二输入端连接；混频模块的输出端用于输出本振信号。本实用新型实施例利用混频器合成本振信号，保留了直接频率合成相位噪声低的优点，同时采用DDS模块可实现快速跳频，提供了一种相位噪声低且跳频速度快的跳频频率源，可满足实际应用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种跳频频率源的电路结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的又一种跳频频率源的电路结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第三种跳频频率源的电路结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第四种跳频频率源的电路结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种倍频模块的电路结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种混频模块的电路结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参考图1，本实用新型实施例提供了一种跳频频率源，包括：DDS模块11、倍频模块12及混频模块13；

DDS模块11的输入端用于接收参考时钟信号CLK，DDS模块11的输出端与混频模块13的第一输入端；倍频模块12的输入端用于接收参考时钟信号CLK，倍频模块12的输出端与混频模块13的第二输入端连接；混频模块13的输出端用于输出本振信号；

DDS模块11用于根据参考时钟信号CLK生成小步进信号；倍频模块12用于对参考时钟信号CLK倍频生成倍频信号；混频模块13用于对小步进信号和倍频信号进行混频，得到本振信号。

DDS(Direct Digital Synthesizer，直接数字式频率合成器)是一项关键的数字化技术，可用于产生跳频信号。简单可靠、控制方便，且具有很高的频率分辨率和转换速度，非常适合跳频通信的要求

本实用新型实施例中采用倍频器进行直接频率合成，得到低相位噪声的倍频信号，同时采用DDS模块11产生快速跳频的小步进信号，进而通过混频器131进行频率合成，得到本振信号。本实用新型实施例既保留了直接频率合成对信号相位噪声的最小恶化的特性，又保留的DDS快速跳频的优点，可实现跳频速度快且相位噪声低的本振信号的输出，满足了实际应用需求。

一些实施例中，参考图2，DDS模块11可以包括：第一DDS芯片111、第一放大器112及第一滤波器113；

第一DDS芯片111的第一输入端与DDS模块11的输入端连接，第一DDS芯片111的第二输入端用于接收控制信号Ctr，第一DDS芯片111的输出端与第一放大器112的输入端连接；

第一滤波器113的输入端与第一放大器112的输出端连接，第一滤波器113的输出端与DDS模块11的输出端连接。

本实用新型实施例中可采用集成DDS芯片，经过放大滤波后输出小步进信号。

一些实施例中，参考图3，DDS模块11可以包括：第二DDS芯片114、鉴相器115及压控振荡器116；

鉴相器115的第一输入端与DDS模块11的输入端连接，鉴相器115的第二输入端与第二DDS芯片114的输出端连接，鉴相器115的输出端与压控振荡器116的输入端连接；

压控振荡器116的第一输出端与第二DDS芯片114的第一输入端连接，压控振荡器116的第二输出端与DDS模块11的输出端连接；

第二DDS芯片114的第二输入端用于接收控制信号Ctr。

DDS杂散输出较大且频率范围窄，锁相环(PLL，Phase Locked Loop)可降低杂散输出，提高频率范围。基于以上，本实用新型实施例将DDS与PLL相结合，提供一种输出杂散低且频率范围宽的DDS模块11。

一些实施例中，参考图4，DDS模块11还可以包括：环路滤波器117；

环路滤波器117的输入端与鉴相器115的输出端连接，环路滤波器117的输出端与压控振荡器116的输入端连接。

一些实施例中，第一DDS芯片111和第二DDS芯片114的型号均可以为AD9912。

一些实施例中，参考图5，倍频模块12可以包括：倍频器121、第二放大器122和第二滤波器123；

倍频器121的输入端与倍频模块12的输入端连接，倍频器121的输出端与第二放大器122的输入端连接；

第二放大器122的输出端与第二滤波器123的输入端连接；第二滤波器123的输出端与倍频模块12的输出端连接。

一些实施例中，参考图6，混频模块13可以包括：混频器131、第三放大器132及第三滤波器133；

混频器131的第一输入端与混频模块13的第一输入端连接，混频器131的第二输入端与混频模块13的第二输入端连接，混频器131的输出端与第三放大器132的输入端连接；

第三放大器132的输出端与第三滤波器133的输入端连接；第三滤波器133的输出端与混频模块13的输出端连接。

一些实施例中，上述跳频频率源还可以包括：控制模块；控制模块用于产生控制信号Ctr。

一些实施例中，控制模块可以包括：供电单元、单片机及电压变换单元；供电单元用于为单片机及电压变换单元供电。单片机用于输出初始控制信号；电压变换单元用于对初始控制信号进行电压变换得到控制信号Ctr。

由于单片机的输出电压可能与第一DDS芯片111或第二DDS芯片114的输入端口电压不匹配，因此设置电压变换单元用于信号电压匹配。

一些实施例中，上述跳频频率源还可以包括：参考时钟模块；参考时钟模块用于产生参考时钟信号CLK。

参考时钟模块可以包括：晶振、第四放大器及第四滤波器；

晶振的输出端与第四放大器的输入端连接，第四放大器的输出端与第四滤波器的输入端连接，第四滤波器的输出端用于输出参考时钟信号CLK。

一些实施例中，参考时钟信号CLK的频率可以为100MHz；倍频信号的频率可以为4.8GHz。

一些实施例中，小步进信号的中心频率可以为210MHz、带宽为10MHz、步进为1KHz、跳频速率小于20us。

本实用新型实施例中倍频信号的频率为4.8GHz，小步进信号的中心频率为210MHz，混频后进行即可得到一种跳频速度快、相位噪声低的5.01GHz本振信号，相位噪声可达到-118dBc@1Khz，相位噪声相对较低。其中，小步进信号的最小步进可以为0.1KHz。

一些实施例中，跳频频率源还可以包括：输出模块；

输出模块的输入端与混频模块13的输出端连接，输出模块的输出端用于输出本振信号；

输出模块用于对混频器131输出的信号进行放大及滤波。

一些实施例中，输出模块可以包括：第五放大器和第六滤波器。

对应于上述任一种跳频频率源，本实用新型实施例还提供了一种通信装置，该通信装置包括上述任一种跳频频率源，且具有上述跳频频率源所具有的优点，在此不再赘述。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种跳频频率源，其特征在于，包括：DDS模块、倍频模块及混频模块；

所述DDS模块的输入端用于接收参考时钟信号，所述DDS模块的输出端与所述混频模块的第一输入端；所述倍频模块的输入端用于接收所述参考时钟信号，所述倍频模块的输出端与所述混频模块的第二输入端连接；所述混频模块的输出端用于输出本振信号；

所述DDS模块用于根据所述参考时钟信号生成小步进信号；所述倍频模块用于对所述参考时钟信号倍频生成倍频信号；所述混频模块用于对所述小步进信号和所述倍频信号进行混频，得到所述本振信号。

2.如权利要求1所述的跳频频率源，其特征在于，所述DDS模块包括：第一DDS芯片、第一放大器及第一滤波器；

所述第一DDS芯片的第一输入端与所述DDS模块的输入端连接，所述第一DDS芯片的第二输入端用于接收控制信号，所述第一DDS芯片的输出端与所述第一放大器的输入端连接；

所述第一滤波器的输入端与所述第一放大器的输出端连接，所述第一滤波器的输出端与所述DDS模块的输出端连接。

3.如权利要求1所述的跳频频率源，其特征在于，所述DDS模块包括：第二DDS芯片、鉴相器及压控振荡器；

所述鉴相器的第一输入端与所述DDS模块的输入端连接，所述鉴相器的第二输入端与所述第二DDS芯片的输出端连接，所述鉴相器的输出端与所述压控振荡器的输入端连接；

所述压控振荡器的第一输出端与所述第二DDS芯片的第一输入端连接，所述压控振荡器的第二输出端与所述DDS模块的输出端连接；

所述第二DDS芯片的第二输入端用于接收控制信号。

4.如权利要求3所述的跳频频率源，其特征在于，所述DDS模块还可以包括：环路滤波器；

所述环路滤波器的输入端与所述鉴相器的输出端连接，所述环路滤波器的输出端与所述压控振荡器的输入端连接。

5.如权利要求1所述的跳频频率源，其特征在于，所述倍频模块包括：倍频器、第二放大器和第二滤波器；

所述倍频器的输入端与所述倍频模块的输入端连接，所述倍频器的输出端与所述第二放大器的输入端连接；

所述第二放大器的输出端与所述第二滤波器的输入端连接；所述第二滤波器的输出端与所述倍频模块的输出端连接。

6.如权利要求1所述的跳频频率源，其特征在于，所述混频模块包括：混频器、第三放大器及第三滤波器；

所述混频器的第一输入端与所述混频模块的第一输入端连接，所述混频器的第二输入端与所述混频模块的第二输入端连接，所述混频器的输出端与所述第三放大器的输入端连接；

所述第三放大器的输出端与所述第三滤波器的输入端连接；所述第三滤波器的输出端与所述混频模块的输出端连接。

7.如权利要求1至6任一项所述的跳频频率源，其特征在于，所述参考时钟信号的频率为100MHz；所述倍频信号的频率为4.8GHz。

8.如权利要求7所述的跳频频率源，其特征在于，所述小步进信号的中心频率为210MHz、带宽为10MHz、步进为1KHz、跳频速率小于20us。

9.如权利要求1至6任一项所述的跳频频率源，其特征在于，所述跳频频率源还包括：输出模块；

所述输出模块的输入端与所述混频模块的输出端连接，所述输出模块的输出端用于输出所述本振信号；

所述输出模块用于对所述混频模块输出的信号进行放大及滤波。

10.一种通信装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的跳频频率源。

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