一种射频信号源设计方案

这是我在2012年7月为客户编写的射频信号源设计方案,采用单片机生成01序列,支持720-1100MHz输出频率范围,支持AM,FM,ASK,FSK调制。同时本信号源也具有独立的接收单元,用于解调接收到的射频信号,并恢复成为01序列。

硬件系统框图

首先,载波频率由DDS+PLL方式产品,DDS具有极高的频率稳定度,PLL具有极高的输出频率与极佳的频谱特征,可以稳定输出720-1100MHz的载波频率并支持10KHz步进调整。调制器选用AD8349,并选用MAX2058作为可调衰减器,用于实现10~-90dBm的输出功率调整。单片机配合相应的外围电路对射频部分进行控制。

硬件规格

主芯片ST STM32系列单片机
DDS采用ADI公司AD9954芯片
400 MSPS内部时钟速度
集成14位DAC
可编程相位/振幅抖动
32位频率调谐精度
14位相位调谐精度
PLL+VCO采用ADI公司ADF4350芯片
输出频率范围:137.5 MHz至4400 MHz
小数N分频频率合成器和整数N分频频率合成器
具有低相位噪声的VCO
可编程1/2/4/8/16分频输出
调制芯片采用ADI公司AD8349芯片
输出频率范围:700 MHz至2.7 GHz
基带频率范围:DC至160 MHz
输出功率:5.6 dBm
解调芯片采用ADI公司ADL5387芯片
输入频率范围:50 MHz至2 GHz
解调带宽:240MHz
输入信号功率P1dB:13dBm
程控衰减器采用Maxim公司MAX2058芯片
700MHz至1200MHz RF频率范围
包括两个独立的31dB衰减器级,总体增益范围62dB,每级1dB
载波频率720-1100MHz
10KHz步进可调
频率精度优于±1KHz
带内相位噪声优于-95dBc/Hz
频率稳定度优于5ppm
杂散电平各频点均优于-60dBc/100Hz
调制方式支持AM调制,调制度20%-100%可调
支持FM调制,最大频偏10KHz
支持FSK调制
支持PSK调制
支持ASK调制
输出功率-90~10dBm
1dB步进可调
输出功率准确度优于±1dB
信噪比优于70dB
输出阻抗50欧姆
解调器解调模拟带宽大于10MHz
输入阻抗50欧姆
输入功率范围-10~20dBm
输入功率过大时,建议增加外部衰减器
调制信号支持用户输入原始调制信号
支持频率为1MHz的方波信号作为原始调制信号
调试接口1个UART接口(4 PIN,间距1.27mm)
预留1个JTAG接口(14PIN)
射频输出接口3个SMA射频连接座
硬件看门狗支持
按键预留一个硬复位按键
具有一个恢复出厂设置按键
指示灯1个电源指示灯(常亮表示供电正常,熄灭表示没有供电)
1个系统状态指示灯(常亮表示系统正常,闪烁表示系统正在启动)
供电方式采用5V/1A插针形式供电
功率消耗≦5W
工作温度范围-40℃~+85℃
环保标准符合RoHS环保标准
物理尺寸TBD
重量TBD