CN204180018U

CN204180018U - 一种超宽带变频器

Info

Publication number: CN204180018U
Application number: CN201420633601.1U
Authority: CN
Inventors: 朱松涛; 周朝斌; 池彦永; 邓学群; 张龙
Original assignee: SHIJIAZHUANG DONGTAIER COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHIJIAZHUANG DONGTAIER COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2024-10-29

Abstract

本实用新型公开了一种超宽带变频器，由控制单元、外部时钟电路、第一变频单元、第二变频单元和第三变频单元组成；所述第一变频单元的相应输入端分别接中频输入信号和所述外部时钟电路的输出端，其相应输出端分别接所述第二变频单元和第三变频单元的相应输入端；所述第三变频单元的相应输入端接所述第二变频单元的输出端，其输出端作为所述超宽带变频器的输出端；所述控制单元的相应输出端分别接所述第一变频单元、第二变频单元和第三变频单元的相应输入端。本实用新型通过三次变频实现了将140MHz中频搬移到30MHz到3000MHz的超宽频带，并实现了1Hz小步进，能够应用于通信信号模拟器，对通信设备进行维护测试。

Description

一种超宽带变频器

技术领域

本实用新型涉及一种变频器，尤其是一种超宽带变频器，属于通信技术领域。

背景技术

在通信技术迅猛发展的今天，变频器得到了越来越广泛的应用。基于传统技术的变频器已经无法适应通信技术的发展。

完全基于直接数字频率合成技术的变频器，受限于参考时钟最高频率的限制和数字频率合成中数模转换器切换时间方面的限制无法应用于较高频率的变频应用。

完全基于锁相环技术的变频器，现有可查的锁相环芯片资料无法实现1Hz小步进并输出超宽频带的变频信号。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种小步进的超宽带变频器。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种超宽带变频器，由控制单元、外部时钟电路、第一变频单元、第二变频单元和第三变频单元组成；所述第一变频单元的相应输入端分别接中频输入信号和所述外部时钟电路的输出端，其相应输出端分别接所述第二变频单元和第三变频单元的相应输入端；所述第三变频单元的相应输入端接所述第二变频单元的输出端，其输出端作为所述超宽带变频器的输出端；所述控制单元的相应输出端分别接所述第一变频单元、第二变频单元和第三变频单元的相应输入端。

所述第一变频单元由内部参考时钟电路、微波开关、第一功分器、第一锁相环、第一滤波器、第一压控振荡器、第一放大器、第二滤波器、第一混频器、第三滤波器和第二放大器组成；所述微波开关的相应输入端分别接所述内部参考时钟电路的输出端和所述外部时钟电路的输出端，其输出端接所述第一功分器的输入端；所述第一功分器的相应输出端分别接所述第一锁相环、第二变频单元和第三变频单元的相应输入端；所述第一锁相环的相应输入端接所述控制单元的相应输出端，其输出端接所述第一滤波器的输入端；所述第一压控振荡器的输入端接所述第一滤波器的输出端，其输出端分别接所述第一放大器和第一压控振荡器的相应输入端；所述第一混频器的相应输入端分别接所述第一放大器和第二滤波器的输出端，其输出端接所述第三滤波器的输入端；所述第二放大器的输入端接所述第三滤波器的输出端，其输出端接所述第二变频单元的相应输入端；所述第二滤波器的输入端作为所述超宽带变频器的输入端。

所述第二变频单元由八倍频器、第四滤波器、DDS、第二锁相环、第五滤波器、第二压控振荡器、第一四分频器、第六滤波器、第三放大器、第一隔离器、第二混频器、第二隔离器、第七滤波器、第四放大器、第五放大器、第三隔离器组成；所述八倍频器的输入端接所述第一变频单元的相应输出端，其输出端接所述第四滤波器的输入端。所述第四滤波器的输出端接所述DDS相应输入端；所述DDS的相应输入端接所述控制单元的相应输出端。所述第二锁相环的相应输入端分别接所述第一四分频器、DDS和控制单元的相应输出端，其输出端接所述第五滤波器的输入端；所述第二压控振荡器的输入端接所述第五滤波器的输出端，其输出端分别接所述第一四分频器和第六滤波器的输入端；所述第三放大器的输入端接所述第六滤波器的输出端，其输出端接所述第一隔离器的输入端；所述第二混频器的相应输入端分别接所述第一隔离器和第一变频单元的输出端，其输出端接所述第二隔离器的输入端；所述第二隔离器、第七滤波器、第四放大器、第五放大器、第三隔离器依次级联；所述第三隔离器的输出端接所述第三变频单元的相应输入端。

所述第三变频单元由第三锁相环、第八滤波器、第三压控振荡器、第二四分频器、第九滤波器、第六放大器、第三隔离器、第四隔离器、第三混频器、第十滤波器、第七放大器、数控衰减器、第八放大器和滤波器组组成；所述第三锁相环的相应输入端分别所述第二变频单元、控制单元、第二四分频器的相应输出端，其输出端接所述第八滤波器的输入端；所述第三压控振荡器的输入端接所述第八滤波器的输出端，其输出端分别接所述第二四分频器和第九滤波器的输入端；所述第六放大器的输入端接所述第九滤波器的输出端，其输出端接所述第三隔离器的输入端；所述第三混频器的相应输入端分别接所述第三隔离器和第四隔离器的输出端，其输出端接所述第十滤波器的输入端；第四隔离器的输入端接所述第二变频单元的相应输入端；所述第七放大器的输入端接所述第十滤波器的输出端；所述数控衰减器的相应输入端分别接所述控制单元和第七放大器的输出端，其输出端接所述第八放大器的输入端；所述滤波器组的相应输入端分别接所述控制单元和第八放大器的输出端，其输出端作为所述超宽带变频器的输出端。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型通过三次变频实现了将140MHz中频搬移到30MHz到3000MHz的超宽频带，并实现了1Hz小步进，能够应用于通信信号模拟器，对通信设备进行维护测试。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型中第一变频单元的原理框图；

图3是本实用新型中第二变频单元的原理框图；

图4是本实用新型中第三变频单元的原理框图；。

具体实施方式

如图1所示，一种超宽带变频器，由控制单元、外部时钟电路、第一变频单元、第二变频单元和第三变频单元组成；所述第一变频单元的相应输入端分别接中频输入信号和所述外部时钟电路的输出端，其相应输出端分别接所述第二变频单元和第三变频单元的相应输入端；所述第三变频单元的相应输入端接所述第二变频单元的输出端，其输出端作为所述超宽带变频器的输出端；所述控制单元的相应输出端分别接所述第一变频单元、第二变频单元和第三变频单元的相应输入端。

如图2所示，所述第一变频单元由内部参考时钟电路、微波开关、第一功分器、第一锁相环、第一滤波器、第一压控振荡器、第一放大器、第二滤波器、第一混频器、第三滤波器和第二放大器组成；所述微波开关的相应输入端分别接所述内部参考时钟电路的输出端和所述外部时钟电路的输出端，其输出端接所述第一功分器的输入端；所述第一功分器的相应输出端分别接所述第一锁相环、第二变频单元和第三变频单元的相应输入端；所述第一锁相环的相应输入端接所述控制单元的相应输出端，其输出端接所述第一滤波器的输入端；所述第一压控振荡器的输入端接所述第一滤波器的输出端，其输出端分别接所述第一放大器和第一压控振荡器的相应输入端；所述第一混频器的相应输入端分别接所述第一放大器和第二滤波器的输出端，其输出端接所述第三滤波器的输入端；所述第二放大器的输入端接所述第三滤波器的输出端，其输出端接所述第二变频单元的相应输入端；所述第二滤波器的输入端作为所述超宽带变频器的输入端。

如图3所示，所述第二变频单元由八倍频器、第四滤波器、DDS、第二锁相环、第五滤波器、第二压控振荡器、第一四分频器、第六滤波器、第三放大器、第一隔离器、第二混频器、第二隔离器、第七滤波器、第四放大器、第五放大器、第三隔离器组成；所述八倍频器的输入端接所述第一变频单元的相应输出端，其输出端接所述第四滤波器的输入端。所述第四滤波器的输出端接所述DDS相应输入端；所述DDS的相应输入端接所述控制单元的相应输出端。所述第二锁相环的相应输入端分别接所述第一四分频器、DDS和控制单元的相应输出端，其输出端接所述第五滤波器的输入端；所述第二压控振荡器的输入端接所述第五滤波器的输出端，其输出端分别接所述第一四分频器和第六滤波器的输入端；所述第三放大器的输入端接所述第六滤波器的输出端，其输出端接所述第一隔离器的输入端；所述第二混频器的相应输入端分别接所述第一隔离器和第一变频单元的输出端，其输出端接所述第二隔离器的输入端；所述第三隔离器、第七滤波器、第四放大器、第五放大器、第三隔离器依次级联；所述第三隔离器的输出端接所述第三变频单元的相应输入端。

如图4所示，所述第三变频单元由第三锁相环、第八滤波器、第三压控振荡器、第二四分频器、第九滤波器、第六放大器、第三隔离器、第四隔离器、第三混频器、第十滤波器、第七放大器、数控衰减器、第八放大器和滤波器组组成；所述第三锁相环的相应输入端分别所述第二变频单元、控制单元、第二四分频器的相应输出端，其输出端接所述第八滤波器的输入端；所述第三压控振荡器的输入端接所述第八滤波器的输出端，其输出端分别接所述第二四分频器和第九滤波器的输入端；所述第六放大器的输入端接所述第九滤波器的输出端，其输出端接所述第二隔离器的输入端；所述第三混频器的相应输入端分别接所述第三隔离器和第四隔离器的输出端，其输出端接所述第十滤波器的输入端；第四隔离器的输入端接所述第二变频单元的相应输入端；所述第七放大器的输入端接所述第十滤波器的输出端；所述数控衰减器的相应输入端分别接所述控制单元和第七放大器的输出端，其输出端接所述第八放大器的输入端；所述滤波器组的相应输入端分别接所述控制单元和第八放大器的输出端，其输出端作为所述超宽带变频器的输出端。

本实施例中，输入为140MHz中频信号。第一变频单元将140MHz中频信号通过混频滤波后搬移到950MHz。同时提供第二变频单元和第三变频单元所需的100MHz参考时钟。第一变频单元通过第一锁相环产生固定的1090MHz本振信号，经过第一混频器与140MHz中频信号进行混频产生1090±140MHz的混频输出信号。之后使用带通滤波器从混频信号中选择950MHz信号进行放大滤波后作为第二变频单元的中频输入信号。第二变频单元主将第一次变频输出的950MHz经过混频技术搬移到8450±20MHz，1Hz步进，实现第二次变频。同时将第二变频信号输出给第三变频单元进行混频。第二变频单元使用DDS和锁相频率合成技术实现小步进窄带本振信号。根据需要的最终输出频率控制DDS输出小步进信号，第二锁相环的分频比固定，对DDS的输出信号进行倍频实现1Hz步进的8450±20MHz信号输出。

第三变频单元主将第二变频单元输出的8450±20MHz小步进窄带本振通过混频技术搬移到30-3000MHz的超宽频带，实现第三次变频。第三变频单元的本振使用频率合成技术实现40MHz步进的大步进本振信号。通过控制第三锁相环，实现8480-11440MHz，40MHz步进的本振信号输出。本振信号经过滤波放大后与第二频单元的输出信号进行混频，实现30MHz-3000MHz，1Hz步进信号输出。

本实施例将140MHz中频输入信号变频为30MHz到3000MHz，1Hz步进的射频信号输出，实现了一种超宽带、小步进的变频器。

Claims

1.一种超宽带变频器，其特征在于：由控制单元、外部时钟电路、第一变频单元、第二变频单元和第三变频单元组成；所述第一变频单元的相应输入端分别接中频输入信号和所述外部时钟电路的输出端，其相应输出端分别接所述第二变频单元和第三变频单元的相应输入端；所述第三变频单元的相应输入端接所述第二变频单元的输出端，其输出端作为所述超宽带变频器的输出端；所述控制单元的相应输出端分别接所述第一变频单元、第二变频单元和第三变频单元的相应输入端。

2.根据权利要求1所述的超宽带变频器，其特征在于所述第一变频单元由内部参考时钟电路、微波开关、第一功分器、第一锁相环、第一滤波器、第一压控振荡器、第一放大器、第二滤波器、第一混频器、第三滤波器和第二放大器组成；所述微波开关的相应输入端分别接所述内部参考时钟电路的输出端和所述外部时钟电路的输出端，其输出端接所述第一功分器的输入端；所述第一功分器的相应输出端分别接所述第一锁相环、第二变频单元和第三变频单元的相应输入端；所述第一锁相环的相应输入端接所述控制单元的相应输出端，其输出端接所述第一滤波器的输入端；所述第一压控振荡器的输入端接所述第一滤波器的输出端，其输出端分别接所述第一放大器和第一压控振荡器的相应输入端；所述第一混频器的相应输入端分别接所述第一放大器和第二滤波器的输出端，其输出端接所述第三滤波器的输入端；所述第二放大器的输入端接所述第三滤波器的输出端，其输出端接所述第二变频单元的相应输入端；所述第二滤波器的输入端作为所述超宽带变频器的输入端。

3.根据权利要求1所述的超宽带变频器，其特征在于所述第二变频单元由八倍频器、第四滤波器、DDS、第二锁相环、第五滤波器、第二压控振荡器、第一四分频器、第六滤波器、第三放大器、第一隔离器、第二混频器、第二隔离器、第七滤波器、第四放大器、第五放大器、第三隔离器组成；所述八倍频器的输入端接所述第一变频单元的相应输出端，其输出端接所述第四滤波器的输入端；

所述第四滤波器的输出端接所述DDS相应输入端；所述DDS的相应输入端接所述控制单元的相应输出端；

所述第二锁相环的相应输入端分别接所述第一四分频器、DDS和控制单元的相应输出端，其输出端接所述第五滤波器的输入端；所述第二压控振荡器的输入端接所述第五滤波器的输出端，其输出端分别接所述第一四分频器和第六滤波器的输入端；所述第三放大器的输入端接所述第六滤波器的输出端，其输出端接所述第一隔离器的输入端；所述第二混频器的相应输入端分别接所述第一隔离器和第一变频单元的输出端，其输出端接所述第二隔离器的输入端；所述第二隔离器、第七滤波器、第四放大器、第五放大器、第三隔离器依次级联；所述第三隔离器的输出端接所述第三变频单元的相应输入端。

4.根据权利要求1所述的超宽带变频器，其特征在于所述第三变频单元由第三锁相环、第八滤波器、第三压控振荡器、第二四分频器、第九滤波器、第六放大器、第三隔离器、第四隔离器、第三混频器、第十滤波器、第七放大器、数控衰减器、第八放大器和滤波器组组成；所述第三锁相环的相应输入端分别所述第二变频单元、控制单元、第二四分频器的相应输出端，其输出端接所述第八滤波器的输入端；所述第三压控振荡器的输入端接所述第八滤波器的输出端，其输出端分别接所述第二四分频器和第九滤波器的输入端；所述第六放大器的输入端接所述第九滤波器的输出端，其输出端接所述第三隔离器的输入端；所述第三混频器的相应输入端分别接所述第三隔离器和第四隔离器的输出端，其输出端接所述第十滤波器的输入端；第四隔离器的输入端接所述第二变频单元的相应输入端；所述第七放大器的输入端接所述第十滤波器的输出端；所述数控衰减器的相应输入端分别接所述控制单元和第七放大器的输出端，其输出端接所述第八放大器的输入端；所述滤波器组的相应输入端分别接所述控制单元和第八放大器的输出端，其输出端作为所述超宽带变频器的输出端。