基于FPGA的微波超寬帶頻率源控制技術(shù)的研究.pdf

1、微波信號(hào)發(fā)生技術(shù)經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字模擬混合的發(fā)展過(guò)程，目前高性能、功能復(fù)雜的微波頻率源越來(lái)越依賴數(shù)字控制技術(shù)。特別是直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)需要快速、復(fù)雜、靈活的控制來(lái)發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)。所以利用可編程邏輯器件(FPGA/CPLD)實(shí)現(xiàn)對(duì)微波頻率綜合器的控制可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜靈活的工作模式。同時(shí)在微波功率控制方面，利用FPGA和DAC控制電調(diào)衰減器可以實(shí)現(xiàn)在整個(gè)頻率范圍內(nèi)微波信號(hào)電平的靈活控制。 本文首先提出了一種2-18GHz超寬帶頻

2、率源的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。采用了構(gòu)建于PC電腦上的基于虛擬儀器的人機(jī)界面和基于FPGA的可編程邏輯電路實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)。本方案使用PCI局部總線作為PC機(jī)與控制電路的通信接口，并在FPGA上實(shí)現(xiàn)高速、專用的控制邏輯以提高控制速度。 測(cè)試結(jié)果表明本方案實(shí)現(xiàn)了對(duì)超寬帶微波信號(hào)源在整個(gè)頻段內(nèi)點(diǎn)頻、掃頻工作的控制。在整個(gè)頻段范圍內(nèi)使輸出信號(hào)達(dá)到指標(biāo)要求，更實(shí)現(xiàn)了頻點(diǎn)切換、掃頻等復(fù)雜工作模式。從而驗(yàn)證了本方案可行性，說(shuō)明利用可編程邏輯器件來(lái)實(shí)現(xiàn)

3、對(duì)微波頻率綜合器的控制有利于提高系統(tǒng)的控制速度、集成度和穩(wěn)定性。 為了實(shí)現(xiàn)寬頻帶頻率源輸出電平較好的平坦度和小步進(jìn)可調(diào)性，本文在2-7.5GHz頻段實(shí)現(xiàn)0.25dB小步進(jìn)微波信號(hào)功率控制等方面的可行性做了研究并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。微波功率控制使用了電調(diào)衰減器，采用MMIC芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，減小了控制器的尺寸，提高了穩(wěn)定度和精確度，并使小步進(jìn)控制得以滿足。由于測(cè)試量大，編寫了自動(dòng)測(cè)試軟件進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)軟件計(jì)算查表實(shí)現(xiàn)整個(gè)頻帶內(nèi)的精密、小步進(jìn)電平