[发明专利]自适应控制的频率源装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，尤其是一种自适应控制的频率源装置。

背景技术

在设计频率源时，会遇到一些问题，频率源输出的信号在某个频点的杂散抑制虽然满足了要求，但信号的功率波动却超出范围；低频段的整体指标满足要求，但高频段却超出范围。这些问题在宽带以及超宽带频率源的设计中表现得尤为突出。如何解决这些问题，保证频率源在全频段内均满足系统对杂散抑制和功率平坦度的要求，一直是频率源设计领域的热门课题。

为了实现宽带、低杂散、高平坦度的频率源，传统的实现方式如图1 所示。图1 是现有技术一种频率源装置的结构示意图。图中以输出一个倍频程的宽带信号为例，DDS（Direct Digital Frequency Synthesis，直接数字频率合成）或者PLL（Phase locked loop，锁相环）电路10 输出的信号通过混频或倍频电路11 得到宽带信号，再通过单刀四掷开关12 分为四个频段，每个频段一个通道，各个通道分别通过一个滤波器13 进行滤波后再通过单刀四掷开关14 合成一路输出。另外为了使输出信号获得相对较好的功率平坦度，单刀四掷开关14 输出的信号需要经过过饱和放大器15 过饱和输出。虽然这种方式能够获得较好的功率平坦度，但是缺点也很明显，首先，由于采用多个通道并加入多个开关和滤波器，使得频率源装置的体积和重量急剧增加；其次，由于过饱和放大器是过饱和输出，会使得输出信号的杂散特性有所恶化，并且过饱和放大器的输出功率也很难做到±0.3dBm 量级的平坦度要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种自适应控制的频率源装置，能够对输出信号的杂散抑制和功率进行自适应控制，可以达到宽带、低杂散、高平坦度的指标要求。

本发明采用的技术方案是：提供一种自适应控制的频率源装置，包括信号源和变频电路，所述信号源用于产生频率信号，所述变频电路用于对所述频率信号进行倍频或混频后输出宽带信号，所述频率源装置还包括FPGA 模块、滤波电路和电平控制电路，所述宽带信号依次经过所述滤波电路和电平控制电路后得到宽带输出信号，所述FPGA 模块用于获取所述频率信号的频点值，并根据所述频点值调节所述滤波电路的滤波中心频率和3dB 带宽，以及根据所述频点值稳定所述电平控制电路的放大增益，使得所述宽带输出信号的功率稳定在预定范围内。

优选地，所述滤波电路包括第一电压转换器、第二电压转换器和可调滤波器，所述宽带信号经过所述可调滤波器滤波后输入所述电平控制电路，其中，所述FPGA 模块预存有频点值与控制码的对应关系，所述FPGA 模块具体用于获取所述频率信号的频点值，并根据所述频点值以及所述对应关系输出第一控制码和第二控制码；所述第一电压转换器用于根据所述第一控制码向所述可调滤波器输出第一控制电压，以调节所述可调滤波器的中心频率；所述第二电压转换器用于根据所述第二控制码向所述可调滤波器输出第二控制电压，以调节所述可调滤波器的3dB 带宽。

优选地，所述电平控制电路包括可变增益放大器、耦合器、检波器和第三电压转换器，所述可调滤波器输出的宽带信号经所述可变增益放大器进行增益放大后输入所述耦合器，所述耦合器将接收到的宽带信号分成宽带输出信号和反馈信号，其中，所述FPGA 模块还用于根据所述频点值以及所述对应关系输出第三控制码；所述第三电压转换器用于根据所述第三控制码向所述检波器输出参考电压；所述检波器用于根据所述反馈信号的功率生成反馈电压，根据所述反馈电压和所述参考电压生成增益控制电压，并向所述可变增益放大器输出所述增益控制电压，以稳定所述可变增益放大器的放大增益。

优选地，所述电平控制电路还包括温度传感器，所述温度传感器用于获取环境温度值，并将环境温度值输入所述FPGA 模块；所述FPGA 模块具体用于根据所述环境温度值、所述频点值以及所述对应关系输出第三控制码。

优选地，所述增益控制电压为所述反馈电压与所述参考电压的差值电压。

优选地，所述频率源装置还包括放大电路，所述放大电路接入在所述信号源和所述变频电路之间，用于将所述频率信号放大后输入所述变频电路。