AV1450C系列微波信号发生器：典型产品解析

图2-38　AV1450C系列微波捷变频信号发生器

图2-38为AV1450C系列微波信号发生器，AV1450C系列捷变频信号发生器是中国电子科技集团公司第四十一研究所全新开发的台式信号发生器，采用直接数字合成（DDS）技术和直接模拟合成技术（ADS）相结合的设计方案，实现覆盖10 MHz～20 GHz全频段的任意频率间的频率捷变，捷变时间小于200 ns，功率捷变动态范围大于60 dB。该款仪器拥有高频率分辨率、低相位噪声和优异的频谱纯度，还具备调频、调相、调幅、脉冲调制以及矢量调制功能，通过灵活的序列编辑界面，可实现多参数复杂调制捷变和灵活多变的多序列点捷变输出。该捷变频信号发生器通过并行接口控制，可实现外部直接频率控制和外部序列控制；提供外部中频输入接口，可作为捷变上变频器使用。该产品提供GPIB、LAN、USB、VGA等标准接口，可外接PS2/USB键盘、鼠标进行操作，采用中/英文操作界面，TFT大屏幕宽视角液晶显示，基于Windows系统的窗口和菜单图形化显示界面，可多窗口操作，信息显示直观、丰富，操作灵活、方便。主要应用于捷变频雷达、电子战、跳频通信等领域对捷变频信号激励与信号模拟的测试需求，为以上系统的研制、生产及维护提供保障。

主要特点：

·10 MHz～20 GHz任意频率间超高速频率捷变：捷变时间＜200 ns

·大动态功率捷变范围：＞60 dB

·超高速功率捷变：＜200 ns

·低相位噪声：-115 dBc/Hz@10 kHz，10 GHz（典型值）

·优异的频谱纯度

·高性能调制：FM、∅M、AM、Pulse、I/Q

·多参数复杂调制捷变

·支持内部捷变序列、连续波、上变频、外部直接控制等多种模式选择

·上变频支持83 MHz/3 GHz中频（100 MHz带宽）输入

·外部直接控制包括外部直接频率控制与外部序列控制两种方式

·中英文菜单，易于使用

典型应用：

AV1450C系列捷变频信号发生器能提供10 MHz～20 GHz频段范围内任意频率捷变，可满足捷变频雷达、电子战、捷变频制导系统等对超宽带频率捷变信号的激励需求，也可提供相应模拟信号（图2-39）。

图2-39　AV1450C系列微捷变频信号发生器典型应用

（1）捷变体制雷达

可模拟雷达发射信号以及目标回波信号，作为雷达训练用信号模拟器、雷达目标模拟器以及雷达测试激励源使用；也可作为雷达系统的一个主要子系统使用。

（2）电子战系统

可模拟产生具备脉内调制、重频参差、重频抖动、频率捷变、多普勒频移等特征的特殊复杂威胁信号，可用于电子战系统捷变本振替代，ECM、ESM系统测试等领域。

（3）保密通信及卫星通信

可模拟产生高精度复杂调制格式的跳频通信信号，满足保密通信、卫星通信等领域的测试需求。

（4）其他应用

图2-40　毫米波倍频源模块

在频率切换时间对系统测试速度影响大的领域如天线以及RCS测量、自动测试系统、元器件测试等也有着明确的应用。

毫米波系统具有体积小、波束窄、容量大、分辨率高、抗干扰能力强及保密性好等优点，广泛应用于电子设备和电子信息系统中。毫米波倍频信号源系列模块是在已有的微波合成扫频信号源的基础上进行毫米波扩频，将10 GHz～20 GHz微波信号扩展为26.5 GHz～110 GHz毫米波信号。图2-40为毫米波倍频源模块。

毫米波倍频源模块主要特点：

毫米波倍频信号源系列模块体积小巧、重量轻、功耗低、发热量小，采用标准波导输出方式；与连接的信号源共建稳幅环路，输出功率、频率等参数由信号源面板直接设置，操作简单直接；状态显示直观，倍频信号源工作时，信号源显示状态即倍频源端口输出状态；由于内置高增益微波放大器，降低了信号源输出功率要求；内部采用多路监测，并由信号源面板显示，提高了产品的可靠性和安全性。典型应用：毫米波系列倍频源模块无论组成系统还是测试平台，都需要由信号源提供激励。

本章小结(www.xing528.com)

本章介绍了模拟式微波扫频信号源，合成信号源的基本原理，频率捷变信号发生器基本工作原理，微波信号源的性能指标，任意函数/波形发生器的工作原理，微波信号发生器典型产品。

频率捷变信号发生器以其快速的频率转换和信号模拟能力广泛应用于电子对抗领域，可降低测试成本，节约测试时间。其高纯特性还可用作相位噪声测试参考源和通信系统、雷达系统的本振源。除了可以产生快速跳频信号外，有些信号发生器还具有很高的性能指标、复杂的信号调制，甚至具有信号模拟的能力，从而全方位地满足电子对抗对信号发生的需求。射频捷变频信号发生器是性能优越的复杂信号激励源之一，可以满足接收机几乎所有的测试要求，测试指标包括选择性、灵敏度、交调和失真等。

习题作业

1.什么叫信号源？在微波测量中信号源有哪些作用？

2.微波信号源的主要性能指标有哪些？各有什么含义？

3.简述扫频信号发生器的工作原理。

4.频率合成方式有哪几种？简述直接频率合成的原理。

5.锁相环有哪几个基本组成部分？各起什么作用？

6.利用锁相环可以实现对基本频率f1分频（f1/N）、倍频（Nf1）以及和f2的混频（f1±f2），试画出实现这些功能的原理方框图。由此可得出什么结论？

7.要求锁相环频率合成器输出频率范围为0.1～13 000 999.9 Hz，步进频率为0.1 Hz，基准频率fr=100 kHz。试设计该频率合成器的原理框图。

8.结合合成扫频信号源工作框图，说明微波合成扫频信号源的组成部分及各自的功能。

9.频率捷变信号发生器有哪些应用场合？

10.频率捷变信号发生器的主要实现方法有哪些？各有什么优缺点？

11.利用延迟线鉴频器锁频环路实现的频率捷变信号发生器具有哪些优势？

12.跳频时为什么需要对输出信号幅度进行相应的控制？

13.在合成信号源中采用几种合成方法？试比较它们的优缺点。

14.锁相环的输出为什么能跟踪输入信号频率的变化？锁相频率合成法中是如何提高频谱纯度的？

15.能否用示波器判断锁相环处于锁定状态？若能，请说明操作过程。

16.计算如图2-41所示锁相环的输出频率范围及步进频率。

图2-41

图2-42

17.已知fr1=100 kHz，fr2=40 MHz用于组成混频倍频环，其输出频率f0=（73～101.1）MHz，步进频率Δf=100 kHz，环路形式如图2-42所示，求

（1）M宜取+还是-；

(2)N=?

18.在直接数字合成信号源中，如果数据ROM的寻址范围为1 k字节，时钟频率fc=1 MHz，试求：

（1）该信号发生器输出的上限频率fomax和下限频率fomin；

（2）可以输出的频率点数及最高频率分辨率。

19.请用多环合成法设计一个锁相环频率合成器，要求输出的频率范围为0.01～13 000 999.99 Hz，步进频率Δf为0.01 Hz，基准频率fr为100 kHz。

20.以2片D/A转换器和1片RAM为主要部件，试设计一个任意波形发生器，输出信号幅度范围-5 V～+5 V，直流偏移范围±2.5 V，波形点数512点（D/A1：10位；D/A2：8位；RAM：2 k字节）。

（1）画出电原理图（包括其他必要的硬件电路）及其与微机总线的连接方法；

（2）在现有RAM容量下，可以产生几种任意波形？