雷達(dá)頻率綜合器兩種合成形式的探討

陳新 伍懷琪

摘 要：雷達(dá)頻率綜合器具有重要的通訊功能，是雷達(dá)系統(tǒng)中的重要組成部分，在軍事應(yīng)用中起著重要的作用。本文主要是從雷達(dá)頻率綜合器的概念進(jìn)行闡述，對(duì)其研究背景和工作原理進(jìn)行分析，對(duì)兩種合成形式測(cè)試、比較，對(duì)新的雷達(dá)頻率綜合器進(jìn)行探討。隨著科學(xué)技術(shù)的提高，雷達(dá)的性能也發(fā)生變化，性能的優(yōu)越性凸顯出來(lái)，對(duì)雷達(dá)全面發(fā)展提出要求。通過各種方式的運(yùn)用，找出適應(yīng)頻率之間的空間和距離，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化要求設(shè)計(jì)人員在保證其性能的前提下，對(duì)頻率綜合器進(jìn)行合成，在合成的過程中選取優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：雷達(dá) 頻率綜合器 探討

中圖分類號(hào)：TN74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）06（b）-0077-02

隨著各種新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，在無(wú)線電技術(shù)的應(yīng)用中，頻率綜合技術(shù)是比較新的發(fā)展技術(shù)。尤其是頻率綜合方式和頻率綜合器的出現(xiàn)，將其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行發(fā)揮，尤其是頻率綜合器在雷達(dá)方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

1 頻率綜合器的研究背景

頻率綜合器如同雷達(dá)的心臟，在性能的優(yōu)劣程度上直接影響雷達(dá)的應(yīng)用。因此，對(duì)于頻率綜合器的性能是具有一定的特性和要求的，主要是穩(wěn)定性和噪音的要求。隨著無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展，電路工藝的技術(shù)不斷完善，在頻率綜合器中，需要把控可靠性能。在早期出現(xiàn)的頻率綜合器中，其基本的性能是不具優(yōu)越性的，通過模擬電路設(shè)計(jì)存在的問題，可靠性比較差，功能性并不顯著。尤其是作用于雷達(dá)，容易造成模塊損傷，模塊一旦損傷，對(duì)雷達(dá)應(yīng)用并無(wú)益處，所以才導(dǎo)致了制造雷達(dá)的成本上升，嚴(yán)重影響了雷達(dá)的發(fā)展，在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)先前的頻率綜合器進(jìn)行研究。

2 頻率綜合器概述

頻率綜合器是需要一定的穩(wěn)定性的，同時(shí)還需要具有一定的標(biāo)準(zhǔn)，在頻率綜合器的運(yùn)用中，只有通過其精準(zhǔn)度才能對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)頻率的準(zhǔn)確度作出判斷。這種標(biāo)準(zhǔn)頻率在經(jīng)過加、減、乘、除四種運(yùn)算進(jìn)行測(cè)算，將產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)頻率和具有同等穩(wěn)定性和精確度的多個(gè)離散頻率作為新的技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，通過一系列的原理構(gòu)成頻率綜合器。目前，頻率綜合器可以分為分頻器和可變分頻器，由一種反饋電路構(gòu)成，通過這種方式控制輸出的頻率，頻率的輸出可以進(jìn)行切換。頻率綜合器不是單一元器件構(gòu)成的，而是由很多電路級(jí)聯(lián)組成，組成之后會(huì)引起噪聲，這種噪聲被稱之為調(diào)相噪聲。分頻和倍頻電路會(huì)造成一定的旁頻雜散，這樣供電電源也會(huì)產(chǎn)生一定的干擾，在頻率合成時(shí)，需要通過有效的方法合成頻率和噪聲，還需要注意進(jìn)行分噪。但是在頻率從綜合器制造中不可以能產(chǎn)生無(wú)噪的現(xiàn)象，這需要選擇一定的方法來(lái)控制頻譜的分量。

3 頻率綜合器的運(yùn)作方式

對(duì)頻率綜合器的運(yùn)作方式進(jìn)行分析，在頻率綜合器運(yùn)用中，將其裝在雷達(dá)上，把雷達(dá)作為主要的接收器，在控制器的作用下，將信號(hào)進(jìn)行同步，可以作為發(fā)射時(shí)候的信息源，可以將接收機(jī)作為同步的振頻信號(hào)，同時(shí)也可以通過信號(hào)檢查線路穩(wěn)定性。整個(gè)電路的基本頻率將其表面進(jìn)行波慮器檢查等。頻率綜合器需要將頻率合成，將信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)定，對(duì)信號(hào)輸入進(jìn)行頻率部件輸入端。通過多路信號(hào)的應(yīng)用，對(duì)準(zhǔn)頻信號(hào)產(chǎn)生的混頻器進(jìn)行控制。在供電的過程中，將外來(lái)的信號(hào)通過濾波器進(jìn)行打開，形成表面上的開關(guān)控制，將二次混頻電路進(jìn)行重啟。將另一路作為信號(hào)進(jìn)行放大。將另外的一組電路通過信號(hào)源進(jìn)行傳輸，在經(jīng)過放大之后輸出，作為基本信號(hào)頻率的和振信號(hào)進(jìn)行分配和過濾，可以將功率進(jìn)行分配，將信號(hào)進(jìn)行頻率照射。通過信號(hào)中的濾波器進(jìn)行波段阻止，將振信號(hào)進(jìn)行相同電路處理，在這個(gè)過程中需要將信號(hào)進(jìn)入后端處理，使電路有比較大的控制信號(hào)，因而在反饋中具有中蕩頻率。在進(jìn)行控制信號(hào)的過程中需要將線路進(jìn)行檢查，將產(chǎn)生的邏輯信號(hào)進(jìn)行輸出，當(dāng)信號(hào)正常的時(shí)候，沒有輸出功率，當(dāng)信號(hào)出現(xiàn)故障，則需要進(jìn)行進(jìn)一步的故障排除。

4 雷達(dá)頻率綜合器的運(yùn)用方式

4.1 直接形式

雷達(dá)頻率綜合器的運(yùn)作方式有兩種，通過分頻、混頻等方式進(jìn)行操作的是直接式的頻率綜合器，將電子開關(guān)多個(gè)同時(shí)存在的信號(hào)中，頻率信號(hào)進(jìn)行合成，然后將頻率進(jìn)行綜合的輸出和利用，對(duì)不同的頻率產(chǎn)生不同的輸出，也可以將電子開關(guān)進(jìn)行關(guān)閉，然后將多個(gè)頻率進(jìn)行輸出，最后將分頻器進(jìn)行整合，通過串聯(lián)的方式進(jìn)行聯(lián)合，與時(shí)間和空間相間隔，最后得出數(shù)量多得濾波比較好。

4.2 間接形式

間接頻率綜合器是通過一種反饋電路也就是鎖相環(huán)路的頻率綜合器，這種綜合器是一種調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在這個(gè)過程中，通過基準(zhǔn)頻率進(jìn)行降低，再放大基準(zhǔn)的倍數(shù)，最后輸出信號(hào)。信號(hào)輸出后進(jìn)行混頻。這種輸出的信號(hào)通過固定的分頻器進(jìn)行指令性檢測(cè)，經(jīng)過對(duì)比，將信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，在電壓環(huán)路和濾波器進(jìn)行過濾，再經(jīng)過振蕩器，從振蕩器中進(jìn)行傳輸，通過振蕩器的信號(hào)發(fā)生變化，在這個(gè)變化過程中，振蕩器的輸出頻率需要剩余的頻差相對(duì)穩(wěn)定，當(dāng)振蕩器和基準(zhǔn)振蕩器在頻率輸出中具有一定的作用的時(shí)候，同樣高的頻率，需要保障穩(wěn)定度，在改變不同的變分頻的情況下，主要的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行能力抗干擾，同樣濾波在很窄的一個(gè)濾波器波頻中進(jìn)行傳輸，將大大節(jié)省濾波器的空間和體積，也節(jié)省了濾波器。

4.3 直接頻率綜合器與間接頻率綜合器的比較

對(duì)于兩種綜合器而言，其主要指標(biāo)是將頻譜的純度以及時(shí)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過對(duì)兩種形式進(jìn)行比較和相位噪聲實(shí)驗(yàn)，再通過計(jì)算法對(duì)噪音的大小和輕重進(jìn)行測(cè)量，倍頻器附加噪聲進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其倍數(shù)相乘，將混頻器進(jìn)行噪音附著，進(jìn)行變換值計(jì)算，從噪聲兩路進(jìn)行輸出，可以受到不同程度的影響。通過各個(gè)部件的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，將附件對(duì)噪聲在不同程度的影響引入噪聲吸附，輸出相位噪音的噪聲譜。這是直接頻率綜合器設(shè)計(jì)的一種方式，還可以采用低噪聲基準(zhǔn)震蕩的作用，將提高振蕩器的頻率，降低倍數(shù)。

在進(jìn)行環(huán)路寬帶檢測(cè)過程中，引入間接式相位噪聲，根據(jù)附件進(jìn)行基準(zhǔn)噪音對(duì)比，從近載的頻率出發(fā)，間接式的平率綜合器與直接式平率綜合器輸出相位噪聲要高一些，如果可變分頻比較大，相位噪聲相對(duì)也會(huì)比較多。即使反饋電路和環(huán)路內(nèi)的噪聲比較高，但是在其輸出的過程中，振蕩器具有固有的相位噪聲，對(duì)其頻率具有一定的偏移，所以這種間接式要比直接式的頻率綜合器作用強(qiáng)一些。對(duì)于其直接式的頻率綜合器在頻率合成的過程中，需要經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)，對(duì)于倍頻與分頻而言，若是需要進(jìn)行輸出需要，可以通過輸出的頻率進(jìn)行濾波器篩選，確定頻率輸出，通過分頻和倍頻的數(shù)值，將干擾頻進(jìn)行過濾，再通過混頻器進(jìn)行非線性混頻，將產(chǎn)生的調(diào)分量進(jìn)行頻率分析，最后輸入混頻器。同時(shí)，在電平要求的過程中，將電平的衰減進(jìn)行測(cè)量，要求在規(guī)定的電平一下。如果用多頻的濾波器進(jìn)行選擇，通過互調(diào)分量限制，如果混頻選擇不當(dāng)或者輸出的功率比較小，不符合其要求的則需要進(jìn)行濾除。

通過對(duì)頻率轉(zhuǎn)換的時(shí)間作為比較的對(duì)象，相對(duì)于直接式頻率綜合器轉(zhuǎn)換的時(shí)間受到電路的影響，主要原因是因?yàn)楸额l和分頻等電路的速度是比較快的，在進(jìn)行濾波的限制過程中，將電子開關(guān)進(jìn)行閉合，其濾波器的時(shí)間成正比，與帶寬是成反比的。對(duì)于承載力比較大的濾波器，其響應(yīng)的時(shí)間非常短暫，在二級(jí)管電子開關(guān)進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，開關(guān)的速度比較大，所以直接式頻率綜合器轉(zhuǎn)換的時(shí)間相對(duì)較短。在間接式頻率綜合器中，由于鎖相環(huán)是一個(gè)比較具有惰性的因素，在頻率發(fā)生變化的時(shí)候，需要通過一段時(shí)間的過度，將一定的輸出進(jìn)行穩(wěn)定，在頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過程中，環(huán)路的寬帶進(jìn)行加寬，頻率轉(zhuǎn)換將環(huán)路的寬帶成為正比，在這樣可以減少準(zhǔn)信號(hào)的泄露和噪聲的輸出，將頻率進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，與時(shí)間和相位噪聲進(jìn)行綜合考慮。在這個(gè)過程中需要根據(jù)范圍內(nèi)的指標(biāo)要求穩(wěn)定頻率轉(zhuǎn)換器，根據(jù)不同的形式選擇不同的適合目標(biāo)等級(jí)的要求，結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用，擇其兩者的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用，也可以采用兩種形式的合并，發(fā)揮更行之有效的作用。

5 直接式頻率綜合器與間接式頻率綜合器的結(jié)合

在雷達(dá)的變頻工作中，為了確保雷達(dá)的抗干擾能力，運(yùn)用改善因子，應(yīng)用輸出雷達(dá)頻率綜合器，將相對(duì)輸出的因子進(jìn)行轉(zhuǎn)化，如若輸出的頻率降低時(shí)，可以進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)化。直接式噪音比較低，在進(jìn)行速度轉(zhuǎn)換的過程中，結(jié)合間接式頻率綜合器的優(yōu)勢(shì)，組成混合式的頻率綜合器，這樣既滿足了頻率時(shí)間和空間上的要求，還解決了頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng)的一系列問題。通過這個(gè)方案，將降低噪音振蕩器作用直接的進(jìn)行合成，根據(jù)產(chǎn)生多路混頻的方式，在電子開關(guān)進(jìn)行頻率的隨意切換過程中，輸出電路中波段，這樣就會(huì)有多個(gè)點(diǎn)的變動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行電子開關(guān)確認(rèn)碼之后，將壓控震蕩的電壓進(jìn)行預(yù)置，在完成頻率控制的同時(shí)，將輸出的頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)化，對(duì)數(shù)字進(jìn)行量化，對(duì)振蕩器進(jìn)行頻率基準(zhǔn)，在達(dá)到自動(dòng)循環(huán)的過程中，將振蕩器解壓，從而提高跳速，加快頻轉(zhuǎn)的時(shí)間。在電路設(shè)計(jì)的過程中，因?yàn)椴捎昧嗽S多高性能小分子的參數(shù)，在直接式產(chǎn)生的過程中將多路基準(zhǔn)進(jìn)行信號(hào)輸出，采用大量的低聲噪音面進(jìn)行控制，在表面進(jìn)行加工，縮小頻率的體積，提高穩(wěn)定性和可靠性。降低了其他的干擾，將信號(hào)進(jìn)行分離。

6 結(jié)語(yǔ)

直接式頻率綜合器與間接式頻率綜合器進(jìn)行混合式結(jié)合，在一定程度上對(duì)雷達(dá)有非常重要的作用。在頻率綜合器中，通過一系列的環(huán)路進(jìn)行適應(yīng)，將增大頻率調(diào)整的空間，對(duì)控制系統(tǒng)和工作量有良好的效果。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，與簡(jiǎn)化直接式頻率器中時(shí)間轉(zhuǎn)換問題，與間接式的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行結(jié)合，為雷達(dá)技術(shù)的將來(lái)提供了良好的前景。

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