本實用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種頻率源及其頻率切換裝置。

背景技術(shù)：

隨著電子對抗領(lǐng)域發(fā)展，高速跳頻電臺已受人們的重視。跳頻的頻率合成器是跳頻戰(zhàn)術(shù)電臺的核心。高跳速、少換頻時間和精準控制是高性能戰(zhàn)術(shù)通信設(shè)備的重要衡量因素。因此，高速的頻率切換裝置是頻率源的重要組成部分。由于切換頻點需要射頻通路的開關(guān)控制，所以會導(dǎo)致頻率源的負載變化產(chǎn)生頻率牽引，這會大大影響跳速及有效數(shù)據(jù)通信時間。也就是說，頻率切換裝置產(chǎn)生的負載變化影響了頻率源的性能。例如：項目要求1000跳/S，即每跳的時間為1mS。如果切換頻點需要花費1mS，則切換頻點時間占每跳時間的100％，傳數(shù)據(jù)的時間占每跳時間的0％。如果切換頻點時間需要花費0.1mS，則切換頻點時間占每跳時間的10％，傳數(shù)據(jù)的時間就可占每跳時間的90％，所以切換頻點時間長短和信道傳輸數(shù)據(jù)有效率息息相關(guān)。

目前，頻率切換裝置通常采用高隔離度的緩沖器和射頻開關(guān)，如圖1所示，該方案不僅需要高離度的緩沖器B1、B2，用于把兩個壓控振蕩器和射頻開關(guān)后面電路隔離，而且還需要每一路壓控振蕩器的輸出與緩沖器的輸入相匹配，才能保證頻率拖動滿足要求。如果兩個壓控振蕩器和緩沖器B1、B2同時一起工作，由于單獨的一個射頻開關(guān)的最大隔離度為60dB，較難滿足高隔離度的需求(至少需要隔離度達到90dB)。如果控制緩沖器與射頻開關(guān)同步開或關(guān)，雖然可以使隔離度達到90dB，滿足高隔離度的要求，但緩沖器的開、關(guān)同時會引起壓控振蕩器輸出負載的變化，同樣給壓控振蕩器帶來的負載牽引。因此，現(xiàn)有技術(shù)的這種頻率切換裝置要么不能滿足高隔離度的要求，要么會引起負載牽引，另外高離度的緩沖放大器會惡化相位噪聲，增加成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述要么不能滿足高隔離度的要求，要么會引起負載牽引的缺陷，提供一種頻率源及其頻率切換裝置，不但能滿足高隔離度的要求，而且可減少負載牽引。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種頻率源的頻率切換裝置，分別連接至少兩個頻率發(fā)生器，所述頻率切換裝置包括：

與頻率發(fā)生器一一對應(yīng)的負載匹配網(wǎng)絡(luò)；

與頻率發(fā)生器一一對應(yīng)的第一射頻開關(guān)，所述第一射頻開關(guān)均為單刀雙擲的射頻開關(guān)；

一對N的第二射頻開關(guān)，所述第二射頻開關(guān)具有N個輸入端及一個輸出端，且N為自然數(shù)，且大于或等于頻率發(fā)生器的數(shù)量；

其中，

每個所述第一射頻開關(guān)的輸入端均連接其中一個頻率發(fā)生器的輸出端，每個所述第一射頻開關(guān)的第一輸出端均連接所述第二射頻開關(guān)的其中一個輸入端，每個所述第一射頻開關(guān)的第二輸出端均連接其中一個負載匹配網(wǎng)絡(luò)，所述第二射頻開關(guān)的輸出端輸出跳頻信號，而且，所述第二射頻開關(guān)及每個所述第一射頻開關(guān)的控制端分別輸入相應(yīng)的頻率控制信號。

優(yōu)選地，所述負載匹配網(wǎng)絡(luò)包括與負載匹配的電阻。

優(yōu)選地，所述負載匹配網(wǎng)絡(luò)還包括匹配電容，且所述匹配電容與所述電阻相串聯(lián)。

優(yōu)選地，還包括與頻率發(fā)生器一一對應(yīng)的隔直電容，而且，所述隔直電容連接在相應(yīng)第一射頻開關(guān)的第一輸出端與所述第二射頻開關(guān)的相應(yīng)輸入端之間。

本實用新型還構(gòu)造一種頻率源，包括至少兩個頻率發(fā)生器，其特征在于，還包括以上所述的頻率切換裝置。

實施本實用新型的技術(shù)方案，由于采用射頻開關(guān)串聯(lián)的方式進行頻率切換，當(dāng)需要切換頻率時，可通過控制第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)來實現(xiàn)頻率源的跳頻。而且，在頻率切換的過程中，由于射頻開關(guān)的隔離度大于緩沖器工作時的隔離度，因此可滿足跳頻時高隔離度的要求；另外，由于每個第一射頻開關(guān)的其中一個輸出端都接有負載匹配網(wǎng)絡(luò)，且射頻開關(guān)的切換時間都是nS級別，所以可減少切換開關(guān)時負載變化太大引起的頻率牽引。因此，本實用新型的技術(shù)方案不但可優(yōu)化開關(guān)切換時的頻率穩(wěn)定時間，以換取更多的數(shù)據(jù)傳輸有效時間。而且，更大的隔離度可以保證相鄰較近的頻點被干擾，滿足電磁兼容性問題。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種頻率切換裝置的邏輯結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明頻率源實施一的邏輯結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明頻率源的頻率切換裝置實施例一的邏輯結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明頻率源的頻率切換裝置實施例二的電路圖；

圖5是分別對圖1與圖4所示的頻率切換裝置進行頻率穩(wěn)定測試的示意圖；

圖6是分別對圖1與圖4所示的頻率切換裝置進行隔離度測試的示意圖。

具體實施方式

圖2是本發(fā)明頻率源實施一的邏輯結(jié)構(gòu)圖，該實施例的頻率源包括多個頻率發(fā)生器41、42、…、43及與該多個頻率發(fā)生器41、42、…、43連接的頻率切換裝置，而且，該頻率切換裝置包括與頻率發(fā)生器41、42、…、43一一對應(yīng)的第一射頻開關(guān)11、12、…、13及負載匹配網(wǎng)絡(luò)21、22、…、23，另外，還包括一個一對N的第二射頻開關(guān)30。其中，第一射頻開關(guān)11、12、…、13均為單刀雙擲開關(guān)，即，其具有一個輸入端，兩個輸出端。第二射頻開關(guān)30具有N個輸入端及一個輸出端，且N為自然數(shù)，且大于或等于頻率發(fā)生器的數(shù)量，例如，頻率發(fā)生器的數(shù)量為三個，第二射頻開關(guān)30可選用一對三的射頻開關(guān)或一對四的射頻開關(guān)。

而且，在該實施例中，每個第一射頻開關(guān)11、12、…、13的輸入端均連接其中一個頻率發(fā)生器41、42、…、43的輸出端，每個第一射頻開關(guān)11、12、…、13的第一輸出端均連接第二射頻開關(guān)30的其中一個輸入端，每個第一射頻開關(guān)11、12、…、13的第二輸出端均連接其中一個負載匹配網(wǎng)絡(luò)21、22、…、23。第二射頻開關(guān)30的輸出端輸出跳頻信號，而且，第二射頻開關(guān)30及每個第一射頻開關(guān)11、12、…、13的控制端分別輸入相應(yīng)的頻率控制信號。

實施該實施例的技術(shù)方案，當(dāng)需要切換該頻率源的輸出頻率時，例如，若需要將頻率源的輸出頻率由頻率發(fā)生器41的輸出頻率切換至頻率發(fā)生器42的輸出頻率，則可控制第一射頻開關(guān)11、12，使第一射頻開關(guān)11的輸入端由連通第一輸出端切換至連通第二輸出端，使第一射頻開關(guān)12的輸入端由連通第二輸出端切換至連通第一輸出端，同時，控制第二射頻開關(guān)30，使其輸出端由連通第一輸入端切換至連通第二輸入端，從而實現(xiàn)頻率源的跳頻。在該過程中，由于射頻開關(guān)的隔離度大于緩沖器工作時的隔離度，因此可滿足跳頻時高隔離度的要求；另外，由于每個第一射頻開關(guān)的一輸出端都接有負載匹配網(wǎng)絡(luò)，而且，由于射頻開關(guān)的切換都是nS級別，所以可減少切換開關(guān)時負載變化太大引起的頻率牽引。因此，本實施例的技術(shù)方案不但可優(yōu)化開關(guān)切換時的頻率穩(wěn)定時間，以換取更多的數(shù)據(jù)傳輸有效時間。而且，更大的隔離度可以保證相鄰較近的頻點被干擾，滿足電磁兼容性問題。

圖3是本發(fā)明頻率源的頻率切換裝置實施例一的邏輯結(jié)構(gòu)圖，首先說明的是，該實施例的頻率切換裝置是以兩個頻率發(fā)生器為例進行說明的。在該實施例的頻率切換裝置中，包括有三個單刀雙擲的射頻開關(guān)U1、U2、U3，兩個負載匹配網(wǎng)絡(luò)。而且，每個負載匹配網(wǎng)絡(luò)均包括相串聯(lián)的電阻和電容，例如，第一負載匹配網(wǎng)絡(luò)包括相串聯(lián)的電阻R1和匹配電容C1，第二負載匹配網(wǎng)絡(luò)包括相串聯(lián)的電阻R2和匹配電容C2，而且，如果負載可等效成相串聯(lián)的電阻R0和電容C0，則電阻R1、R2的阻值與電阻R0的阻值相當(dāng)，匹配電容C1、C2的容值與電容C0的容值相當(dāng)。而且，在該實施例中，射頻開關(guān)U1的輸入端連接射頻發(fā)生器LO1，射頻開關(guān)U1的其中一個輸出端連接射頻開關(guān)U3的其中一個輸入端，射頻開關(guān)U1的另一輸出端接電容C1的一端，電容C1的另一端通過電阻R1接地。射頻開關(guān)U2的輸入端連接射頻發(fā)生器LO2，射頻開關(guān)U2的其中一個輸出端連接射頻開關(guān)U3的另一輸入端，射頻開關(guān)U2的另一輸出端接電容C2的一端，電容C2的另一端通過電阻R2接地。射頻開關(guān)U3的輸出端輸出跳頻信號，而且，三個射頻開關(guān)U1、U2、U3的控制端輸入頻率控制信號。

圖4是本發(fā)明頻率源的頻率切換裝置實施例二的電路圖，首先說明的是，該實施例的頻率切換裝置是以兩個頻率發(fā)生器為例進行說明的，而且，該實施例的頻率切換裝置選用三個型號為sky13372的單刀雙擲的射頻開關(guān)N8006、N8007、N8008，其隔離度可達到58dB，且其開關(guān)速率為40nS。另外，兩個負載匹配網(wǎng)絡(luò)分別包括相串聯(lián)的電阻R8053和電容C8200，及相串聯(lián)的電阻R8065及電容C8199。當(dāng)然，在其它實施例中，負載匹配網(wǎng)絡(luò)可選用純電阻，以滿足寬頻帶要求。

而且，在該實施例中，射頻開關(guān)N8006的輸入端(引腳3)輸入第一頻率發(fā)生器的頻率(FGU1)，射頻開關(guān)N8008的輸入端(引腳3)輸入第二頻率發(fā)生器的頻率(FGU2)。射頻開關(guān)N8006的第一輸出端(引腳9)通過隔直電容C8075接射頻開關(guān)N8007的第一輸入端(引腳9)，射頻開關(guān)N8008的第二輸出端(引腳12)通過隔直電容C8080接射頻開關(guān)N8007的第二輸入端(引腳12)，射頻開關(guān)N8006的第二輸出端(引腳12)通過電容C8200和電阻R8053接地，射頻開關(guān)N8008的第一輸出端(引腳9)通過電容C8199和電阻R8065接地，射頻開關(guān)N8007的輸出端(引腳3)輸出跳頻信號(LO)。三個射頻開關(guān)N8006、N8007、N8008的控制端(引腳2)分別輸入頻率控制信號(HP_SW)。

在使用本實施例的頻率切換裝置進行頻率切換時，一方面，換頻時間更快，可換取更多的數(shù)據(jù)傳輸有效時間，滿足更高的跳速，保證通信的保密性及抗干擾性；另一方面，更大的隔離度可以保證相鄰較近的頻點被干擾，滿足電磁兼容性問題。

分別對圖1與圖4所示的頻率切換裝置進行頻率穩(wěn)定測試，若頻率拖動時間規(guī)定為：從頻率控制信號(HP_SW)的邊沿觸發(fā)時間收斂到允許誤差為100Hz的時間，則如圖5所示，圖1中的頻率切換裝置的頻率拖動時間(mark2)為282uS，而圖4中的頻率切換裝置的頻率拖動時間(mark1)僅為66uS，也就是說，如果協(xié)議中要求1000跳/S，每跳時間為1mS，而圖4所示的頻率切換裝置的頻率穩(wěn)定時間為0.066mS，因此能滿足設(shè)計的需求，而且，還留有一定的余量。

分別對圖1與圖4所示的頻率切換裝置進行隔離度測試，如圖6所示，圖1中的頻率切換裝置的信號隔離度(mark1.2.3)為58dB，而圖4中的頻率切換裝置的信號隔離度(mark4.5.6)為90dB，在此需說明的是，因為一個射頻開關(guān)的隔離度為58dB，兩個開關(guān)采用串聯(lián)鏈接，理論上兩個串聯(lián)的射頻開關(guān)的隔離度為一個射頻開關(guān)的兩倍，但實際上電路板上有輻射和空間耦合，所以隔離度只有90dB。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。