3 系统硬件设计
    该系统硬件设计主要包括直接数字合成器(DDS)、低通滤波器、增益可调放大器、控制器和电源。该系统结构框如图2所示。

3．1 直接数字合成正弦波发生器
    根据系统设计指标，选用DDS器件AD9951，其内部时钟可达400 MHz，频率调节字为32位，14 bit的D／A转换器输出，具有较低的相位噪声和较高的动态范同，内部包含锁相环电路可实现×4～×20的倍频功能，通过SPI接口可以实现控制字和频率调整字的写入，实时调节信号频率和幅度。
3．2 低通滤波器
    根据DDS的工作原理，直接产生的D／A转换器输出信号必然包括所要求的频率和其镜像频率以及谐波频率等，因此在输出端必须采用低通滤波器进行滤波，根据Nyquist原理，通常只有器件工作时钟频率一半以内带宽的频率不受镜像频率的影响。
    滤波器主要分为有源滤波器和无源滤波器。有源滤波器由于受放大器带宽和增益的限制，主要用于低频滤波器设计中：高频滤波器则主要使用无源滤波器。无源滤波器主要分为巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器，图3对三者进行比较，由于椭圆滤波器在过渡区具有快得多的衰减速率，因此在该设计中选择椭圆滤波器。

    根据系统指标要求，在DDS器件后加入170 MHz椭圆低通滤波器，经GENESYS软件仿真，结果如图4所示。

3．3 数字增益可调放大器
    采用数字控制增益、宽波段放大器MAX2055。器件内部由阻抗匹配网络、数控衰减器和放大单元组成。其频率范嗣为30～300 MHz，-3～20 dB增益可调，并适用于50 Ω网络。通过B0～B4数字控制信号即可实现增益可调。