CN104270148A - 宽带数字稳幅多制式射频信号源模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽带数字稳幅多制式射频信号源模块，射频信号源模块由射频电路和数字电路两个部分组成，采用数字稳幅方式实现幅度输出高精度，采用四级级联方式实现幅度大动态范围输出，采用DDS+变频方式实现宽带频率输出，并且本射频信号源模块实现了射频信号输出功能、数据采集、回放功能，函数发生器功能，客户端小于300MHz信号直接输出和上变频输出功能。本发明模块性能优异成本低，具有较高的性价比，可以应用于雷达、导航、电子对抗、广播电视、半导体、无线通信***、及高校教学等信号测试。

Description

宽带数字稳幅多制式射频信号源模块

技术领域

    本发明涉及信号测试领域，具体涉及一种宽带数字稳幅多制式射频信号源模块。

背景技术

当前宽带射频信号源主要采用复杂的多环频率合成技术，取样本振技术，实现高指标的本振信号；幅度精度采用高成本的硬件稳幅电路实现；输出信号动态范围要靠高成本的固定衰减器实现，一般价格在几千元；其整机结构复杂、成本高。除国外AGILENT公司、RS公司几家大公司外，国内很少。本发明模块采用DDS频率合成技术、集成锁相环技术、数字稳幅技术、高速AD采集技术、二次混频技术解决了信号扫描速度慢，动态范围小，输出信号不平坦，成本高的问题，极大的提高整机的性能，降低了用户的测量成本，并且体积很小，易于实现***集成。为客户的使用带来极大的便利。

                                                                           

发明内容

     本发明目的是提供一种宽带数字稳幅多制式射频信号源模块，极大的缩小体积，具备优异的性能，宽频带，大动态范围输出，同时具备射频信号输出功能，数据采集、回放功能，函数发生器功能，客户端小于300MHz信号直接输出和上变频输出功能，还可以有效降低用户测量成本。

本发明采用的技术方案是：

    宽带数字稳幅多制式射频信号源模块，其特征在于：包括有DDS频率合成器，DDS频率合成器产生频率为9kHz~300MHz的模拟调制信号或数字调制信号，9kHz~300MHz的信号经开关一、开关二选择，不经混频，直接切换放大、经开关七后，衰减放大直接输出；还包括有一个频率为300 MHz的固定中频信号，300 MHz的信号由经开关一、开关二选择，经过衰减器ATT1数字衰减，再与本振LO1混频产生两个固定中频，经开关三、开关四选择，再与本振LO2进行混频产生300MHz~3.2GHz信号， 混频后信号进入开关滤波放大组件进行信号滤波，经开关七后，衰减放大输出；当外部客户端信号小于频率为300MHz的固定中频信号时，经开关一、开关二、开关七选择；当外部客户端信号为9kHz~300MHz信号时，可以放大衰减直接输出；当外部客户端信号为300MHz~3.2GHz信号时，经经开关一、开关二，经衰减器ATT1、混频器、开关滤波放大组件，经开关七，衰减放大输出；当外部客户端信号为9kHz~3.2GHz信号时，经开关七后，还要通过衰减器ATT2、放大器、耦合器后分成两路，一路通过衰减器ATT3、衰减器ATT4输出，一路进入检波器检波，检出的电压信号送入CPU，与校准数据相比较，得出幅度误差，再通过FPGA处理，FPGA输出的控制信号控制四个数控衰减器ATT1、ATT2、ATT3、ATT4，从而实现信号功率稳幅。

所述的宽带数字稳幅多制式射频信号源模块，其特征在于：所述的开关滤波放大组件包括有前放大器、开关五、滤波器、开关六、后放大器。

本发明的工作原理是：

本发明采用DDS+变频方式实现宽带频率输出，可达3.2GHz，9kHz到300MHz的射频信号由DDS直接生成输出，300MHz到3.2GHz的射频信号通过两次变频生成输出，同时通过切换，客户提供小于300MHz信息信号直接输出和上变频输出到3.2GHz；采用四级级联方式实现幅度大动态范围输出，输出范围可达-120dBm~0dBm，采用四级衰减器级联方式衰减实现，衰减器ATT1主要实现0.1dB分辨率，数控衰减器ATT2、ATT3、ATT4实现大步进衰减；采用数字稳幅方式实现幅度输出高精度，通过射频检波器得到信号电压值与校准数据相比较，得出幅度误差，再通过CPU调节衰减器，实时保持正确幅度输出，精度达到±1.5dB；采用高速AD、DA转换技术，可实现采集小于等于45kHz信号数据，并且能够回放；可实现函数发生器功能，输出正弦波、方波、锯齿波、三角波、扫正弦波信号输出。

针对当前用户测量实际需求，大部分用户都要使用信号源来发射信号用于测量，在本发明中利用开关切换内部采用DDS+变频技术产生输出信号，通道上级联数字衰减器产生大动态衰减值，输出小信号，模拟调制和数字调制由DDS实现，数字板上利用AD\DA芯片采集和回放信号，利用开关切换外部可替代DDS信号输入小于300MHz客户信息信号，直接或上变频输出，达到客户要求，实现测量。

本发明的优点：

本发明针对用户的实际测量需求，采用多种技术实现了宽带数字稳幅多制式射频信号源模块，极大的缩小体积，易于***集成，具有宽频带，大动态范围输出，同时具备射频信号输出功能，数据采集、回放功能，函数发生器功能，提供客户端小于300MHz信息信号直接输出和上变频输出功能，其他信号源无法替代，本发明集成度很高，极大地低用户测量成本。

附图说明

图1为本发明的宽带数字稳幅多制式射频信号源模块的原理框图。

具体实施方式

 参见图1，宽带数字稳幅多制式射频信号源模块由硬件电路和数字***电路两个部分组成，其中硬件电路完成开关切换、射频信号的产生、放大、变频，幅度衰减；数字******完成射频电路的控制，参数的设置，以及内外接口控制。

包括有DDS 8，DDS 8产生频率为9kHz~300MHz的模拟调制信号或数字调制信号，9kHz~300MHz的信号经开关1、开关2选择，不经混频，直接切换放大、经开关七后，衰减放大直接输出；还包括有一个频率为300 MHz的固定中频信号，300 MHz的信号由经开关1、开关2选择，经过衰减器ATT1数字衰减，再与本振LO1混频产生两个固定中频，经开关3、开关4选择，再与本振LO2进行混频产生300MHz~3.2GHz信号，其调谐方程如下：

混频后信号进入开关滤波放大组件9进行信号滤波，经开关7后，衰减放大输出；

当外部客户端信号小于频率为300MHz的固定中频信号时，经开关1、开关2、开关7选择；当外部客户端信号为9kHz~300MHz信号时，可以放大衰减直接输出；当外部客户端信号为300MHz~3.2GHz信号时，经经开关1、开关2，经衰减器ATT1、混频器、开关滤波放大组件9，经开关7，衰减放大输出；当外部客户端信号为9kHz~3.2GHz信号时，经开关7后，还要通过衰减器ATT2、放大器、耦合器10后分成两路，一路通过衰减器ATT3、衰减器ATT4输出，一路进入检波器11检波，检出的电压信号送入CPU 12，与校准数据相比较，得出幅度误差，再通过FPGA 13处理，FPGA 13输出的控制信号控制四个数控衰减器ATT1、ATT2、ATT3、ATT4，从而实现信号功率稳幅作用。

开关滤波放大组件9包括有前放大器、开关5、滤波器、开关6、后放大器。

Claims (2)

1.宽带数字稳幅多制式射频信号源模块，其特征在于：包括有DDS频率合成器，DDS频率合成器产生频率为9kHz~300MHz的模拟调制信号或数字调制信号，9kHz~300MHz的信号经开关一、开关二选择，不经混频，直接切换放大、经开关七后，衰减放大直接输出；还包括有一个频率为300 MHz的固定中频信号，300 MHz的信号由经开关一、开关二选择，经过衰减器ATT1数字衰减，再与本振LO1混频产生两个固定中频，经开关三、开关四选择，再与本振LO2进行混频产生300MHz~3.2GHz信号， 混频后信号进入开关滤波放大组件进行信号滤波，经开关七后，衰减放大输出；当外部客户端信号小于频率为300MHz的固定中频信号时，经开关一、开关二、开关七选择；当外部客户端信号为9kHz~300MHz信号时，可以放大衰减直接输出；当外部客户端信号为300MHz~3.2GHz信号时，经经开关一、开关二，经衰减器ATT1、混频器、开关滤波放大组件，经开关七，衰减放大输出；当外部客户端信号为9kHz~3.2GHz信号时，经开关七后，还要通过衰减器ATT2、放大器、耦合器后分成两路，一路通过衰减器ATT3、衰减器ATT4输出，一路进入检波器检波，检出的电压信号送入CPU，与校准数据相比较，得出幅度误差，再通过FPGA处理，FPGA输出的控制信号控制四个数控衰减器ATT1、ATT2、ATT3、ATT4，从而实现信号功率稳幅。

2.根据权利要求1所述的宽带数字稳幅多制式射频信号源模块，其特征在于：所述的开关滤波放大组件包括有前放大器、开关五、滤波器、开关六、后放大器。