一种S波段低相噪捷变频率合成方法
S波段宽带低相噪频率综合器
积 极 意义 。
１ 频 率 综 合 器 的 原 理框 图
频 率综 合 器 由参 考 晶振 、 鉴频 鉴相 器 、 环路滤 波器 、 压控 振 荡 器 和 分 频 器 等 组 成 。频 率综 合
器 的原 理框 图 ， 图 １ 如 所示 。
锁 相环 内鉴相 器 的参 考频 率 由 晶体振荡 器经
ｓ
２
ｓ＋ ＋
式中 ， 为 输 出 频 率 ； 为 鉴 相 频 率 ； 为 分 频 Ｎ
比。
ｓ ＋２
（） ３
和 分 别为环 路 自然频 率和 阻尼 系数 ：
（） ４
２ 采 用 有 源 比例 积 分 滤 波 器 的 二 阶
环路
图 ２ 示为 采用有 源 比例 积分 滤波器 的二 阶 所 的鉴 相斜率 。
Ｓ波 段 宽 带 低 相 噪 频 率 综 合 器
张 健
（ 上海 航天 技术 研究 院 ８２研 究所 ，上海 ２０ ９ ） ０ ００ ０
摘 要 ：在 雷达 和 无 线通信 系统 中 ， 率 综合 器 的性 能 直接 影 响 到 系统 的性 能 。 文章 分 频 析 了频率 综合 器 的相位 噪 声 ， 绍 了一种低 相 噪频 率 综合 器的 实现 方案 ， 介 并给 出 了实验 结果 。
Ｚ Ａ ｉｎ Ｈ ＮＧ Ｊａ
（ ｈ ｏ ８ ２Ｉｓｔｔ ｏ Ｓ Ｓ ， ｈｎ ｈｉ ０ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｔ ｅＮ ．０ ｔｕｅ ｆ Ａ Ｔ Ｓ ａｇａ ２ ０９ ， ｈｎ ） ｎｉ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｓ ｎｈ ｓｚ ｒｈ ｓ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｍｐ ｃ ｎ ｔ ｅ ｙ ｔｍ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｈ ａ ａ ｎ ｓｒ ｃ ￣ ｒｑ ｅ ｃ ｙ ｔ ｅ ｉｅ ａ ｉ ｎｆ ａ ｔｉ ａ ｔｏ ｈ ｓｓｅ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｎ ｔ ｅ ｒ ｄ ｒａ ｄ ｉ ｃ ｍｍｕ ｃ ｔｏ ｓ ｓｅ ． Ｔ ｅ ｐ ａ ｅ ｎ ｉｅ ｏ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｓ ｎ ｈ ｓｚ ｒ ｓ ｓｕ ｉｄ ｉ ｔ ｉ ｐ ｐｅ ． Ａ ｏ ｍｉａｉｎ ｙ ｔｍ ｈ ｈ ｓ ｏｓ ｆ ｒｑ ｅ ｃ ｙ ｔ ｅ ｉｅ ｉ ｔｄ ｅ ｎ ｈｓ ａ ｒ ｉ ｌ ｍｅ ｔｔｏ ｓ ｈ ｍｅ ｏ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｓ ｎｈ ｓｚ ｒ ｓｓｅ ｍｐｅ ｎａｉｎ ｃ ｅ ｆ ｒｑ ｅ ｃ ｙ ｔ ｅ ｉｅ ｙ ｔｍ ｏ ｌｗ ｐ ａ ｅ ｎ ｉｅ ｉ ｉｔｏ ｕ ｅ ｆ ｏ ｈ ｓ ｏｓ ｓ ｎ ｒｄ ｃ ｄ． Ｔ ｅ ｈ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌｒｓ ｌｓａｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ｘ ｅｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｒ ｒ ｖｄ ｄ． Ｋｅ ｒ ｓ：ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｓ ｎ ｈ ｓｚ ｒ ｈ ｓ ｏｓ ｙ ｗｏ ｄ ｒ ｑ ｅ ｃ ｙ ｔｅ ｉｅ ；ｐ ａ ｅ ｎ ｉｅ；ｃｒ ｕｔｄ ｓｇ ｉｃ ｉ ｅ ｉｎ
一种S波段低噪放混频组件的研制
一种S波段低噪放混频组件的研制作者：金蓓蓓来源：《科技创新导报》 2012年第9期金蓓蓓(上海交通大学上海 200240)摘要:介绍一种S波段低噪放混频组件的设计和制作。
该组件设计合理、结构紧凑,性能良好。
关键词:低噪放混频器噪声系数滤波器中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)03(c)-0007-01S波段低噪声混频组件用于测控应答机的接收前端,完成对接收信号的放大和下变频功能。
1 主要指标RF信号频率范围为1980～2120MHz,LO本振信号频率2220MHz,IF输出信号频率范围为100～240MHz,通道增益≥22dB,NF≤1.4dB。
2 低噪放混频组件的工作原理低噪放混频组件的工作原理,接收的RF信号经过隔离器进入低噪放单元放大,再进入混频单元(经过滤波器进行镜频抑制,通过π型衰减器后进入混频器的射频端口,同时,本振信号经隔离器输入混频器的本振端口,中频信号经中频滤波器输出)输出组件,此外,+12V电源经电源电路稳压滤波以及分压后为低噪放提供偏压。
3 主要电路设计(1)低噪放电路设计与仿真分析如图1构成仿真电路将各部件参数带入ADS软件进行仿真,结果如图2所示。
仿真结果表明,增益>34dB,噪声系数NF≤0.5dB。
(2)混频器混频器为双平衡混频模块,其核心由四个混频二管管芯组成,具有良好的谐波抑制能力,射频输入、输出端是由巴伦组成的平衡-不平衡变压器,具有带宽宽、平坦度好的特点,该其主要技术指标见表1。
(3)通道特性低噪放的噪声系数NF≤0.5dB,在连入整个通道后,输入端的隔离器的插损(约0.5dB),及混频器的噪声系数,将引起通道噪声系数的恶化,预计通道噪声系数在1dB左右。
低噪放的增益为大于34dB,输入端及输出端隔离器的插损约为1dB,混频器插损约为8.5dB,镜频抑制滤波器插损约为1.5dB,中频滤波器插损约为0.5dB,整个通道增益值约为为22.5dB。
S波段DDS频率源的研制
Ｓ 波段 Ｄ ￥频率源 的研 制 Ｄ
３ １
图 １ ＤＤＳ原 理 方 框 图
设 Ｄ Ｓ的参 考 时 钟 频 率 为 ｆ，相 位 累加 器 的 位 数 为 Ｎ，则 当 频 率 控 制 字 为 Ｋ 时 ， Ｄ ｃ Ｄ Ｓ输 出信号 频率 为 为 ： Ｄ
ｆ＝ ｃ・ ２ 。 ｏ ｆ Ｋ／
一
定 的杂波 分量 。相 位截 断并不 是 每个 输 出点 都产 生杂 散 。它 们 的 大小 取决 于三个 因 素 ：
累加 器 的位 数 Ｎ，寻址 位数 Ｐ，频率 控 制 字 Ｆ Ｗ 。杂散 分 量分 布 在 基 频两 边 ，是 Ｄ Ｓ杂 Ｃ Ｄ
散的 主要来 源 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（）存 储器 的 幅度量化 误差 ２
采用 多环 路 Ｐ Ｌ Ｌ ，但 电路 复杂 ；也可 采用 分 数 Ｐ Ｌ Ｌ ，但其 性 能 有待 进 一 步提 高） Ｄ 。Ｄ Ｓ技
术 是 随着大规模 集成 电路 的发展 而产生 的频率合 成 的新方 法 ，其 高 分辨率 和捷 变频 性能是 直接 频率 合 成和 间 接频 率合 成 方法 无 法 比拟 的 ，它 也 为雷 达 复 杂波 形 产生 提 供 了一 条 捷 径 。但是 ，由于 目前 Ｄ Ｓ器 件 固有 的相位 、幅度 量化 误差 和 Ｄ Ｃ性 能的 限制 ，很难 直 接 Ｄ Ａ 获得具 有优异 杂散性 能的微 波信号 。因此 ，要 获得低 噪声 、捷 变频 、高分 辨率 、小 型化 的 Ｓ波段频 率 源 ，必 须将 上述 三 种技 术充 分 结合 ，扬 长 避短 ，达到 性能 和 成本 的完 美结 合 。
种 基 于ＤＤｓ 的全 相参 、捷 变频 、低 相 噪ｓ 波段 雷达 频 率源 的设 计方 法 ，并给 出
一种低噪声快速转换频率合成器的设计与实现
摘
要
介 绍了一种低相位噪 声、快速 转换频 率合 成器的设 计 与实现 ，采用 Ｄ Ｓ 变带 宽、频率预 置等 多种措 Ｄ、
施 ，频 率 转换 时 间 ＜ ０ ｓ 并对 实验 结 果 进 行 了分 析 讨 论 。 实 验 结 果 表 明 ，该 合 成 器相 位 噪 声 具 有 良好 、锁 定 时 间 ８ ，
短 ，适 合 在 超 短 波 电 相位噪 声；转换 时间；Ｄ Ｓ Ｄ
Ｔ ７ Ｎ４ 文献标识码 Ａ 文章 编 号 １０ ７ ２ （０ ２ ０ ０ ２— ３ ０ ７— ８０ ２ １ ）７— ９ ０
中 图分 类号
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｉ ｐｌｍ ｅ ａ ｉ ｎ ｆａ Ｆｒ ｑ ｎ ｙ Ｓ ｎｔ ｓｚ ｒ ｗｉｈ Ｌｏ Ｐｈ ｓ ｓｇ ｎ ｍ ｅ ｎｔ ｔｏ ｏ ｅ ｕｅ ｃ ｙ ｈｅ ｉｅ ｔ ｗ ａ ｅ
ｅ ｍ ｔ ｄ．Ｔ ｅ ｅｕｎｙ ｈｎ ｎ ｍ ｓ ｔａ ｘ．Ｅ ｐｒ ｅｔｅｕ ｓ ｈｗｔａ ｔ ｒ ｏｅ ｎ ｅｉ ｒ ａ ｒ ｅ ｏｓ ｈ ｑｅｃ ａ￣ ｇｔ ｅ ｓｅｓｈｎ ０｝ ｈ ｒ ｆ ｅ ｉ ｉｌ ８ ｓ ｘ ｅ ｍ ｎ ｒ ｌ ｏ ｔｈ ｐｏ ｓｄｓ ｔ ｓ ｅ ｈｓ ｉ ｓ ｔｓ ｈ ｅ ｐ ｙ ｈ ｚ
由此 可见 ， Ｄ Ｄ Ｓ与 Ｐ Ｌ结 合 的设 计 方 案 频 率分 辨 Ｌ 率远 优于 Ｐ Ｌ， 输 出频率较 Ｄ Ｓ则 增加 了 倍 。 较 Ｌ 而 Ｄ 之单 一 的 Ｐ Ｌ或 Ｄ Ｓ有 较 好 的性 能 。 因此 目前 超 短 Ｌ Ｄ 波频率 合成器 多采 用 Ｄ Ｓ与 Ｐ Ｌ结 合 的设 计 方案 ， Ｄ Ｌ 虽
Ｎｏｓ ｎ ｉｋ Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ Ｃ ａ ｇｎ ｉ ａ ｄ Ｑｕｃ ｒｑ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉｇ ｅ
ＸＩ Ｘｉ Ｅ ｅ
某相控阵雷达S波段频率合成器设计
某相控阵雷达S波段频率合成器设计李国清;柏光东【摘要】通过对某大型相控阵雷达的频率合成器的设计指标和雷达的电磁环境进行分析,探讨如何选用混频电路、放大电路、滤波器等常用电路进行频率合成电路设计,对如何尽量避免电磁干扰等方面进行了研究和验证,提出了一个全相参直接频率合成的设计方案,并对工程设计中的关键点作了重点论述.测试结果表明,该方案可行,测试指标满足设计要求.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2013(042)001【总页数】6页(P51-56)【关键词】频率合成器;相位噪声;电磁兼容【作者】李国清;柏光东【作者单位】华东电子工程研究所合肥230031【正文语种】中文【中图分类】TN741 引言随着电子技术的不断发展，各类电子系统对频率合成器的要求越来越高，尤其是对相位噪声、跳频时间、体积及功耗的要求越来越高。
对于大型相控阵的雷达来说，频率合成器的重要性不言而喻，频率合成器的性能好坏决定了雷达接收机性能的好坏。
而在雷达天线阵面上，电磁环境比较恶劣，频率合成器的性能更可能变差，从而严重影响整个雷达的技战术指标。
因此在雷达频率合成器的电路设计中，一定要对强干扰信号加以控制或抑制，并在电磁兼容上综合设计，从而改善雷达的整体性能。
频率合成器是利用各种频率合成技术来产生所需要频率的一种器件，频率合成形式一般分为以下形式:直接频率合成(DS)、锁相环频率合成(PLL)、直接数字合成(DDS)。
其中DS因为成本高、体积大现已较少使用;PLL因其较宽的输出频带、优良的频谱纯度等有广泛应用，但频率捷变困难;DDS则有超快的捷变速度和极高的频率分辨率，不足之处为输出带宽有限。
本文通过对频率合成器的设计指标和雷达电磁环境分析，采用了全相参直接数字合成的设计方案，结构形式上采用双层屏蔽，可抑制较强的电子干扰。
2 技术指标要求及分析频率合成器的指标要求如下:本振和射频信号全相参;跳频时间小于2μs;频率范围为:带宽300M;60个频点;一本振输出信号幅度23±2dBm;二本振输出幅度信号20±2dBm;一本振杂波抑制≥60dB;二本振杂波抑制≥60dB;单边带相位噪声≤ －115dBc(偏载频 kKHz处);二本振电路体积小于200×100×50(mm)，其他电路体积小于300×300×100(mm)。
S波段低相噪捷变频频率综合器设计
S波段低相噪捷变频频率综合器设计摘要：介绍了一种s波段低相噪捷变频频率综合器设计方法。
由于采用dds+pll的方式使此频率综合器相噪优于-115dbc/hz@1khz，跳频时间小于5us。
关键词：雷达频率综合器低相噪捷变频 dds pll中图分类号：tn77 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2012）11-0138-021、引言频率合成（frequency synthesis）是指以一个或多个参考频率源为基准，在某一频段内，综合产生并输出多个工作频率点的过程。
基于这个原理制成的频率源称为频率综合器（frequency synthesizer）。
频率综合器被人们喻为众多电子系统的“心脏”。
现代战争是争夺电子频谱控制权的战争，频率综合器产生的高质量电子频谱就显得尤为关键；在空间通信、雷达测量、遥测遥控、射电天文、无线电定位、卫星导航和数字通信等先进的电子系统中一个高度稳定的频率综合器对该系统的性能起着决定性的作用；频率综合器在跳频通信系统中也是必不可少的。
本文介绍了一种雷达频率综合器的设计方法，采用dds作为混频锁相环参考源的方案，得到s频段输出信号。
2、技术指标和设计方案频率综合器主要技术指标见表1。
设计方案主要由参考源模块、梳频模块和移频模块3部分构成，如图1所示。
2.1 参考源模块本方案中采用dds产生移频模块的参考信号，通过改变dds的输出频率即改变移频环的参考信号频率来实现最终输出信号的频率步进。
dds输出（140～217.5）mhz作为移频环的参考信号，其频率步进2.5mhz。
移频环鉴相频率（140～217.5）mhz，采用高鉴相频率不仅有利于通过pll的低通特性滤除鉴相频率杂散，而且可以将环路带宽设计更宽以实现捷变频指标。
此设计若采用单环锁相实现，频率步进设计为2.5mhz，即鉴相频率采用2.5mhz，通过与前方案中最小鉴相频率140mhz相比较，可以明显看出，不仅由鉴相频率泄露带来的杂散难以抑制，而且无法满足6us跳频时间的要求。
一种S波段频率源的设计与实现
一种S波段频率源的设计与实现作者：田野来源：《硅谷》2010年第14期摘要：介绍一种S波段频率合成器的工作原理和这种频率合成器的设计过程，并详细阐述该系统的设计方案和工程实现，最终输出结果达到了设计的要求。
关键词：频率合成；S波段；相位噪声；杂散中图分类号：TN7文献标识码：A文章编号：1671－7597(2010)0720036－01S波段信号日益被广泛应用，在测试过程中对s波段频率源的性能提出了越来越高的要求，设计具有高稳定度、低成本、低相噪、低杂散指标的频率源也成为开发者面临的一个重大课题。
频率合成技术是实现这一目标的有效方法。
频率合成的方法主要有四大类：直接频率合成、锁相频率合成、直接数字合成(DDS)和混合式合成。
本文利用锁相频率合成的方法获得高频率稳定度、低相噪、低杂散的2.1G～2.7GHz时钟频率。
1数字锁相式频率合成的基本原理锁相式频率合成器是一种建立在相位负反馈基础上的闭环控制系统，它主要由鉴相器、环路滤波器、压控振荡器组成，其原理如图1所示，由高稳定的晶体振荡器提供的输入参考信号与压控振荡器的输出信号经过鉴相器，产生一个对应于两个信号相位差的误差电压，误差电压经环路滤波器滤除其中的高频分量和噪声，并向VCO输送一个控制电压去调整压控振荡器的频率。
当环路锁定时输入参考信号与压控振荡器的输出信号频差为零，相位差不再随时间变化，这时误差电压为一固定值，环路进入锁定状态。
锁相式频率合成器对相位噪声和杂散等具有很好的抑制作用，而且调试简单，因而目前被广泛应用于许多领域。
2S波段频率合成器的设计根据锁相环的基本原理，结合锁相环式点频频率源的设计经验，我们所设计的s波段频率源系统如图2所示，其中压控振荡器采用ROS-3000Y来实现，基准振动源直接由10MHz晶振单元产生，可控分频器与鉴相器由ADI公司研制的锁相集成电路ADF4113充当，它的最大RF频率可达4GHz，满足设计要求；低通滤波器由型滤波器电路实现，低通放大电路选用AD822担当，鉴相器的配置相对简单，单片机选用ATMEL公司的AT89C2051担当。
S波段快速低相噪宽带频率合成器的设计
S波段快速低相噪宽带频率合成器的设计
文连国;王宇光;卢胜军
【期刊名称】《通信对抗》
【年(卷),期】2004(000)002
【摘要】在分析常规数字锁相环路噪声特性的基础上，提出了一种实用S波段快速低相噪宽带频率合成器方案，并进行了详细的相位噪声理论分析。
研制样机的指标测试结果也验证了理论分析的正确性。
【总页数】4页(P21-24)
【作者】文连国;王宇光;卢胜军
【作者单位】中国电子科技集团公司第三十六研究所，嘉兴314001
【正文语种】中文
【中图分类】TN74
【相关文献】
1.宽带低相噪频率合成器的设计与实现 [J], 梅径;毛文平;胡鹏;李正刚;陈方;刘朝阳
2.宽带低相噪高分辨率频率合成器设计 [J], 陶长亚
3.基于HMC703的宽带低相噪低杂散频率合成器设计 [J], 张兰;刘玉宝;吴国乔;赵伟;张燕
4.一种宽带低相噪频率合成器的设计方法研究 [J],
5.宽带高稳定、低相噪直接式频率合成器的设计及分析 [J], 刘伟胜
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一种S波段低相噪捷变频率合成方法
【摘要】阐述相位噪声在各种通信中的重要性，通过对频率合成方式的优缺点分析，选择能够实现一种S波段低相噪捷变频率合成的方法，根据设计指标要求，提出自己的实现方式以及在实际设计中的注意事项。
【关键词】直接频率合成；开关滤波器组
1.引言
在各种高性能、宽动态范围的频率变化中，相位噪声是一个主要的限制因素。
在数字通信系统中，相位噪声影响IQ图，相位噪声高会产生错误的比特位，因而增加了误码率，系统中的状态越多，系统对相位噪声越敏感；在卫星通信中，载波信号的相位噪声还影响载波跟踪精度[1]。
另外频率捷变速度，也是频率合成的一个考虑因素。
本文根据理论分析和相关计算，设计了一种S波段低相噪捷变频率源，以满足项目设计需要。
2.频率合成方案选择
频率合成方法选择首先根据设备的调制方法和杂散要求，其次在满足同样需求的合成方法中又要根据难易程度和成本不同来选择。
通信设备整机要想获得很低的误码率和提高频谱利用率，高稳定、低噪声的频率源是必不可少的。
选择频率源方案时我们有两种方案可供选择：一是直接合成，二是间接合成即锁相方案。
两种方案各有优缺点，直接合成具有变频时间短、相位噪声低的特点，但杂散较大，设备比较复杂。
间接合成即锁相特别是数字锁相方案实现起来相对简单，杂散小，但相噪差于前者，变频时间长。
对于有些移动通信设备系统，要求具有自动捷变频功能，频率变换时间在微秒级，数字锁相方案实现频率捷变显然不太适合，就需要采用直接频率合成方案。
3.直接式频率合成原理
直接合成频率源又可分为两种方式：一种是非相干合成法，另一种是相干合成法。
非相干合成法和相干合成法最主要的不同是，合成过程中所用的基准频率源的数量不同[2]。
非相干合成方法使用多个晶振参考频率源，所需的各种频率信号由这些参考源提供。
相干合成方法只使用一个晶振参考频率源，所需的各种频率信号都由它经过分频、混频和倍频后得到。
宽带倍频链是这种频率合成器的关键，它采用了多次放大和倍频，这种倍频链使输出信号的相位噪声以20lg n（n 为倍频次数）的数量恶化，倍频将出现大量的寄生信号（晶振基波与各次谐波以及其组合频率），所以倍频后必须插入频率特性非常好的滤波器。
4.S波段低相噪捷变频率合成方法
根据项目频率相参要求，选择全相参直接合成频率源实现方案。
全相参直接
合成频率源是以一个高稳定的晶体振荡器作为参考频率源，所需的各种频率信号都是由参考源经过分频、混频和倍频后得到，因而合成器输出频率的稳定度与参考源相一致。
根据以前工作中的相参直接合成频率源模块化研究成果，提出如下方案，其实现框图如图4-1所示。
设计指标要求：频率2090MHz～2029MHz，频率步进10MHz，共21个频率点；相位噪声谱密度优于-115dBc/1Hz（1kHz处），带内杂散小于-60dB。
4.1 晶体振荡器设计
设计指标要求相位噪声谱密度优于-115dBc/ 1Hz（1kHz处），则选择的80MHz 温补晶振的相位噪声谱密度优于-145dBc/1Hz（1kHz处），通常考虑到系统设计留有10dBc/1Hz的余量，所以最终选择的80MHz温补晶振的相位噪声谱密度优于-155dBc/1Hz（1kHz处）。
4.2 倍频器设计
倍频器是利用谐波来工作的，根据其工作原理可以有两种类型；一种是非线性电抗（电容型的），如变容二极管和阶跃恢复二极管（SRD）。
变容二极管作变频器时，倍频次数较低，效率也较低，变容管的典型倍频效率为1/n2（n为倍频次数）。
后来发展的阶跃恢复二极管可制作高达20次的高次倍频器，且倍频效率较高，典型倍频效率为1/n[3]。
这种类型的倍频器通常用于较高的工作频率。
另一种是非线性电导型的，如肖特基势垒二极管、晶体三极管和FET等。
谐波发生器，需要产生2400MHz、2480MHz、2560MHz的高频信号，使用的是第一种倍频器，具体选用的是阶跃恢复二极管WY402B，调节两端的匹配网络，使2400MHz、2480MHz、2560MHz幅度起伏在较小的范围内。
4倍频器产生320MHz的信号只要使用单片放大器ERA-50SM放大后用滤波器取出即可。
为了给32分频器和混频器提供足够的功率电平，还需要在功分器前或功分器后加放大器ERA-50SM。
4.3 分频器设计
设计中需要把320MHz的信号分频至以10MHz为起始频率步进为10MHz 的一系列信号，可以选用分频器HMC394LP4。
4.4 混频器设计
混频器通常被用于将不同频率的信号相乘，以便实现频率的变换。
混频器的两个重要组成部分是信号合成单元和信号检测单元。
信号合成单元可以用90o （或180o）定向耦合器实现。
信号检测单元的非线性元件通常采用一个二极管[4]。
混频器的选用是根据输入和输出频率不同选用不同型号的混频器，只要保证足够大的有效输入和输出电平满足要求的最低电平为原则。
P频标前的混频器
选用LRMS-5MHJ，用P频标和S频标合成2090MHz～2290MHz的混频器选用HMC213MS8。
4.5 开关滤波器组设计
本设计中使用了两组开关滤波器组，一组解决3个S频标的选择问题，另一组解决8个P频标的选择问题。
S频标3选1开关滤波器组，是在2400MHz、2480MHz、2560MHz的三个信号中选一个，其实还要滤除前面谐波发生器产生的80MHz其他次谐波，选用腔体滤波器，能做到高抑制度和低插入损耗；又要实现频率捷变功能，就要选用高频率的微波开关，如果选择机械式的继电器做选通开关就满足不了频率捷变速度的要求。
P频标8选1开关滤波器组，选出的频率相隔10MHz，过度带宽相对窄，就要选用声表滤波器，选通开关也需要使用微波开关以满足切换速度。
4.6 频控电路设计
本设计中频控电路的作用是每次分别选择P频标和S频标中的一个，混频合成频率2090MHz～2029MHz的一个。
设计时基于FPGA芯片来控制，这类可编程逻辑器件以其速度高、规模大、可编程，以及有强大EDA软件支持等特性。
Ahera是著名的PLD生产厂商，多年来一直占据着行业领先的地位。
Ahera的PLD 具有高性能、高集成度和高性价比的优点，此外它还提供了功能全面的开发工具和丰富的IP核、宏功能库等，因此Altera的产品获得了广泛的应用[5]。
本设计中选用的FPGA芯片是EPM7128STI100-10，使用5个按键开关作为控制开关，对应FPGA的五个控制位20、21、22、23、24。
5.设计结果
根据设计方案，经过具体实施和认真调试，达到了相噪设计指标要求，其中一个频点的相噪指标曲线如图5-1所示。
6.结论
直接频率合成方法可以实现S波段低相噪捷变频率设计需要，在设计中频率捷变速度得益于微波开关的选型和使用。
采用直接合成频率源另一个关键指标是输出谱的杂散，通常认为直接合成杂散较大，也是工程实现的难点。
对于本方案P频标的开关滤波器组是关键，其对中心频率左右10MHz杂散的抑制度取决于SAW滤波器，根据现在SAW器件的工艺、材料水平能做到60dB以上，最后合成的频率杂散小于-60dB。
除此之外实现方案的选择，工程经验对系统实现高的杂散抑制也至关重要。
本文的频率合成方案是高端移动通信设备的本振合成的实际应用典范，可以推广到其他波段的频率合成。
参考文献
[1]白居宪.低噪声频率合成[M].西安交通大学出版社.
[2]Vadim Manassewitsch著.何松柏，宋亚梅，鲍景富，等.频率合成原理与设计[M].电子工业出版社.
[3]中国集成电路大全》编委会编.微波集成电路[M].国防工业出版社.
[4][美]Reinhold Ludwig，Pavel Bretchko著.王子宇，张肇仪，徐承和等.射频电路设计——理论与应用[M].电子工业出版社.
项目名称：机动多功能航管雷达系统（项目编号：2011BAH24B11）。