基于DDS的宽带频率合成器的设计方案

　　1.1 AD9910性能特点

　　该芯片是ADI公司生产的性能很好的直接数字频率合成芯片，内置14位数字模拟转换器，支持高达1GSPS采样速率，AD9910的1GSPS工作速度和14位数字模拟转换器的组合允许通信、国防和仪器仪表系统工程师提高输出频率高达400MHz的动态性能。AD9910采用高级DDS专利技术，在不牺牲性能的前提下可极大地降低功耗，该芯片的功耗比现有解决方案相减小70%,在全工作速度条件下功耗仅700mW。AD9910数字频率合成器具有一个更新速率达250MHz的16bit并行端口，它允许设计工程师每隔8ns更新一次32bit的频率控制字。

　　AD9910将14位数字模拟转换的分辨率和1GSPS时钟速度转化为提高所有这些应用中的SFDR和相位噪声性能。

　　由于AD9910有高达400MHz的模拟输出、低功耗、好的杂波抑制性能和低的相位噪声，设计中采用AD9910作为任意信号发生器。

　　1.2 频率合成器方案设计原理

　　本设计采用DDS+单边调制+混频的方案，由2个DDS组成任意信号发生器，给单边带调制器提供带宽为BW_dds的各种正交信号频率为f_dds、去调制频率为f_ref1的锁相本振，得到频率为f_RF的单边带调制信号：

　　式中：BW_dds=400MHz,f_ref1=9GHz,因此得到的f_RF的范围为：

　　由式（2）可看出得出的调制信号覆盖率相当于800MHz的瞬时带宽。

　　得到的单边带调制信号需要经过下变频才能形成指标中所要求的2~8GHz的工作频段。频率为f_ref2、f_ref3和f_ref4的锁相本振源经过开关的切换与频率为fRF的单边带调制信号进行二次混频，得到的中频信号频率为f_IF:

　　式中：f_ref2=11.4GHz,f_ref3=12.4GHz,f_ref4=13.4GHz,结合式（2）和式（3）可得：

　　得到的中频信号经开关切换去倍频，得到频率为f_out2的信号，由于有开关控制，倍频所得信号所覆盖的频率范围为：

　　在2~8GHz整个频段上，2~4.8GHz是直接混频滤波输出，4.3~8GHz是倍频输出，中间交叠了500MHz,这样就可以在任何频点上满足500MHz瞬时带宽的连续。

　　4.3~8GHz频率信号由倍频获得，开关的切换时间小于20ns,因而可以满足2~8GHz全频段频率捷变的要求。