寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊的製作方法
2023-07-22 23:10:56 2
寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊，射頻信號源模塊由射頻電路和數字電路兩個部分組成，採用數字穩幅方式實現幅度輸出高精度，採用四級級聯方式實現幅度大動態範圍輸出，採用DDS+變頻方式實現寬帶頻率輸出，並且本射頻信號源模塊實現了射頻信號輸出功能、數據採集、回放功能，函數發生器功能，客戶端小於300MHz信號直接輸出和上變頻輸出功能。本發明模塊性能優異成本低，具有較高的性價比，可以應用於雷達、導航、電子對抗、廣播電視、半導體、無線通信系統、及高校教學等信號測試。
【專利說明】寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊
【技術領域】
[0001] 本發明涉及信號測試領域，具體涉及一種寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊。
【背景技術】
[0002] 當前寬帶射頻信號源主要採用複雜的多環頻率合成技術，取樣本振技術，實現高 指標的本振信號；幅度精度採用高成本的硬體穩幅電路實現；輸出信號動態範圍要靠高成 本的固定衰減器實現，一般價格在幾千元；其整機結構複雜、成本高。除國外AGILENT公司、 RS公司幾家大公司外，國內很少。本發明模塊採用DDS頻率合成技術、集成鎖相環技術、數 字穩幅技術、高速AD採集技術、二次混頻技術解決了信號掃描速度慢，動態範圍小，輸出信 號不平坦，成本高的問題，極大的提高整機的性能，降低了用戶的測量成本，並且體積很小， 易於實現系統集成。為客戶的使用帶來極大的便利。
[0003]
【發明內容】
[0004] 本發明目的是提供一種寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊，極大的縮小體積， 具備優異的性能，寬頻帶，大動態範圍輸出，同時具備射頻信號輸出功能，數據採集、回放功 能，函數發生器功能，客戶端小於300MHz信號直接輸出和上變頻輸出功能，還可以有效降 低用戶測量成本。
[0005] 本發明採用的技術方案是： 寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊，其特徵在於：包括有DDS頻率合成器，DDS頻率 合成器產生頻率為9kHz?300MHz的模擬調製信號或數字調製信號，9kHz?300MHz的信號經 開關一、開關二選擇，不經混頻，直接切換放大、經開關七後，衰減放大直接輸出；還包括有 一個頻率為300 MHz的固定中頻信號，300 MHz的信號由經開關一、開關二選擇，經過衰減器 ATT1數字衰減，再與本振L01混頻產生兩個固定中頻，經開關三、開關四選擇，再與本振L02 進行混頻產生300MHz~3. 2GHz信號，混頻後信號進入開關濾波放大組件進行信號濾波，經 開關七後，衰減放大輸出；當外部客戶端信號小於頻率為300MHz的固定中頻信號時，經開 關一、開關二、開關七選擇；當外部客戶端信號為9kHz~300MHz信號時，可以放大衰減直接 輸出；當外部客戶端信號為300MHz?3. 2GHz信號時，經經開關一、開關二，經衰減器ATT1、 混頻器、開關濾波放大組件，經開關七，衰減放大輸出；當外部客戶端信號為9kHz~3. 2GHz 信號時，經開關七後，還要通過衰減器ATT2、放大器、耦合器後分成兩路，一路通過衰減器 ATT3、衰減器ATT4輸出，一路進入檢波器檢波，檢出的電壓信號送入CPU，與校準數據相 比較，得出幅度誤差，再通過FPGA處理，FPGA輸出的控制信號控制四個數控衰減器ATT1、 ATT2、ATT3、ATT4,從而實現信號功率穩幅。
[0006] 所述的寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊，其特徵在於：所述的開關濾波放大 組件包括有前放大器、開關五、濾波器、開關六、後放大器。
[0007] 本發明的工作原理是： 本發明採用DDS+變頻方式實現寬帶頻率輸出，可達3. 2GHz，9kHz到300MHz的射頻信 號由DDS直接生成輸出，300MHz到3. 2GHz的射頻信號通過兩次變頻生成輸出，同時通過切 換，客戶提供小於300MHz信息信號直接輸出和上變頻輸出到3. 2GHz ;採用四級級聯方式實 現幅度大動態範圍輸出，輸出範圍可達-120dBnT〇dBm，採用四級衰減器級聯方式衰減實現， 衰減器ATT1主要實現0. ldB解析度，數控衰減器ATT2、ATT3、ATT4實現大步進衰減；採用 數字穩幅方式實現幅度輸出高精度，通過射頻檢波器得到信號電壓值與校準數據相比較， 得出幅度誤差，再通過CPU調節衰減器，實時保持正確幅度輸出，精度達到± 1. 5dB ;採用高 速AD、DA轉換技術，可實現採集小於等於45kHz信號數據，並且能夠回放；可實現函數發生 器功能，輸出正弦波、方波、鍋齒波、三角波、掃正弦波信號輸出。
[0008] 針對當前用戶測量實際需求，大部分用戶都要使用信號源來發射信號用於測量， 在本發明中利用開關切換內部採用DDS+變頻技術產生輸出信號，通道上級聯數字衰減器 產生大動態衰減值，輸出小信號，模擬調製和數字調製由DDS實現，數字板上利用AD\DA芯 片採集和回放信號，利用開關切換外部可替代DDS信號輸入小於300MHz客戶信息信號，直 接或上變頻輸出，達到客戶要求，實現測量。
[0009] 本發明的優點： 本發明針對用戶的實際測量需求，採用多種技術實現了寬帶數字穩幅多制式射頻信號 源模塊，極大的縮小體積，易於系統集成，具有寬頻帶，大動態範圍輸出，同時具備射頻信號 輸出功能，數據採集、回放功能，函數發生器功能，提供客戶端小於300MHz信息信號直接輸 出和上變頻輸出功能，其他信號源無法替代，本發明集成度很高，極大地低用戶測量成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發明的寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊的原理框圖。
【具體實施方式】
[0011] 參見圖1，寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊由硬體電路和數字系統電路兩個 部分組成，其中硬體電路完成開關切換、射頻信號的產生、放大、變頻，幅度衰減；數字系統 系統完成射頻電路的控制，參數的設置，以及內外接口控制。
[0012] 包括有DDS 8, DDS 8產生頻率為9kHz?300MHz的模擬調製信號或數字調製信號， 9kHz~300MHz的信號經開關1、開關2選擇，不經混頻，直接切換放大、經開關七後，衰減放大 直接輸出；還包括有一個頻率為300 MHz的固定中頻信號，300 MHz的信號由經開關1、開關 2選擇，經過衰減器ATT1數字衰減，再與本振L01混頻產生兩個固定中頻，經開關3、開關4 選擇，再與本振L02進行混頻產生300MHz~3. 2GHz信號，其調諧方程如下：
【權利要求】
1. 寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊，其特徵在於：包括有DDS頻率合成器，DDS 頻率合成器產生頻率為9kHz?300MHz的模擬調製信號或數字調製信號，9kHz?300MHz的信 號經開關一、開關二選擇，不經混頻，直接切換放大、經開關七後，衰減放大直接輸出；還包 括有一個頻率為300 MHz的固定中頻信號，300 MHz的信號由經開關一、開關二選擇，經過 衰減器ATT1數字衰減，再與本振L01混頻產生兩個固定中頻，經開關三、開關四選擇，再 與本振L02進行混頻產生300MHz~3. 2GHz信號，混頻後信號進入開關濾波放大組件進行 信號濾波，經開關七後，衰減放大輸出；當外部客戶端信號小於頻率為300MHz的固定中頻 信號時，經開關一、開關二、開關七選擇；當外部客戶端信號為9kHz?300MHz信號時，可以 放大衰減直接輸出；當外部客戶端信號為300MHz~3. 2GHz信號時，經經開關一、開關二，經 衰減器ATT1、混頻器、開關濾波放大組件，經開關七，衰減放大輸出；當外部客戶端信號為 9kHz~3. 2GHz信號時，經開關七後，還要通過衰減器ATT2、放大器、耦合器後分成兩路，一路 通過衰減器ATT3、衰減器ATT4輸出，一路進入檢波器檢波，檢出的電壓信號送入CPU，與校 準數據相比較，得出幅度誤差，再通過FPGA處理，FPGA輸出的控制信號控制四個數控衰減 器ATT1、ATT2、ATT3、ATT4,從而實現信號功率穩幅。
2. 根據權利要求1所述的寬帶數字穩幅多制式射頻信號源模塊，其特徵在於：所述的 開關濾波放大組件包括有前放大器、開關五、濾波器、開關六、後放大器。
【文檔編號】H03L7/18GK104270148SQ201410415711
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月21日 優先權日:2014年8月21日
【發明者】陸海, 梁強 申請人:安徽白鷺電子科技有限公司