CN210745084U - 一种校验设备用s波段上变频器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种校验设备用S波段上变频器，包括本振模块、控制模块和三个相同的上变频模块，所述的本振模块为上变频模块提供本振信号，所述的上变频模块将70MHz中频信号经二级混频后输出S波段射频信号，所述的控制模块控制各上变频模块中数控衰减器的衰减量。该上变频器采用两级变频技术实现，中频信号与第一级本振信号混频后，输出第一中频信号；第一中频信号与第二级本振信号混频后，输出射频信号，控制模块控制各上变频模块中数控衰减器的衰减量，通过控制衰减量控制信号的功率，消耗信号的功率，上变频器可采用功率较低的元器件，降低对元器件的要求，同时提高***的线性度，降低交调。
Description
技术领域
本实用新型属于无线通信设备技术领域，具体地说，涉及一种校验设备用S波段上变频器。
背景技术
随着无线电通信的不断发展，发射机在现代通信、军事领域地位至关重要。上变频单元作为发射机关键组成部分，其性能指标对发射机***性能影响巨大。因此，选择合理的上变频架构是提高发射机性能的重要手段。S波段上变频单元顺应发展需求，采用二次变频架构，大大降低了频率变换过程中产生的互调和谐波，提高了***线性度。
申请号为201720595708.5的实用新型专利公开了一种S波段上变频单元，包括一次混频放大单元、二次混频放大单元、开关滤波单元、开关放大单元、信号检测单元，所述一次混频放大单元的信号输出端连接二次混频放大单元的信号输入端，二次混频放大单元的信号输出端连接开关滤波单元的信号输入端，所述开关滤波单元的信号输出端连接开关放大单元的信号输入端，所述开关放大单元的一个信号输出端连接信号检测单元的信号输入端。本实用新型采用二次混频架构，提高了***的线性度，降低了交调；本实用新型采用分段滤波，提高了杂散与谐波抑制度，降低了滤波器的设计难度与成本，因此本实用新型的结构简单、成本低廉、性能稳定。
该方案中设置开关滤波组件实现滤波器的选择，以满足不同滤波需求，但是待发射的射频信号具有较大的功率，在上变频过程中就需要使用功率足够大的器件以保障上变频单元能够正常工作，对元器件要求高。
实用新型内容
针对现有技术中上述的不足，本实用新型提供一种校验设备用S波段上变频器，该上变频器采用两级变频技术实现，中频信号与第一级本振信号混频后，输出第一中频信号；第一中频信号与第二级本振信号混频后，输出射频信号，控制模块控制各上变频模块中数控衰减器的衰减量，通过控制衰减量控制信号的功率，消耗信号的功率，上变频器可采用功率较低的元器件，降低对元器件的要求，同时提高***的线性度，降低交调。
为了达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：一种校验设备用S波段上变频器，包括本振模块、控制模块和三个相同的上变频模块，所述的本振模块为上变频模块提供本振信号，所述的上变频模块将70MHz中频信号经二级混频后输出S波段射频信号，所述的控制模块控制各上变频模块中数控衰减器的衰减量。
所述的上变频模块包括第一低通滤波器，第一低通滤波器接入70MHz中频信号，并对信号进行低通滤波；第一带通滤波器，与第一低通滤波器的输出端连接，对低通滤波后的信号进行带通滤波；第一混频器，与第一带通滤波器的输出端连接，将带通滤波后的信号与第一本振信号混频；第二带通滤波器，与第一混频器的输出端连接，对混频后的信号进行带通滤波；第一数控衰减器，与第二带通滤波器的输出端连接，对带通滤波后的信号进行衰减；第一放大器，与第一数控衰减器的输出端连接，对衰减后的信号进行放大；第三带通滤波器，与第一放大器的输出端连接，对放大后的信号进行带通滤波；第二低通滤波器，与第三带通滤波器的输出端连接，对带通滤波后的信号进行低通滤波；第二混频器，与第二低通滤波器的输出端连接，将低通滤波后的信号与第二本振信号混频；第四带通滤波器，与第二混频器的输出端连接，对混频后的信号进行带通滤波；第二数控衰减器，与第四带通滤波器的输出端连接，对带通滤波后的信号进行衰减；第二放大器，与第二数控衰减器的输出端连接，对衰减后的信号进行放大；第三数控衰减器，与第二放大器的输出端连接，对放大后的信号进行衰减；第三放大器，与第三数控衰减器的输出端连接，对衰减后的信号进行放大，第五带通滤波器，与第三放大器的输出端连接，对放大后的信号进行衰减后输出S波段射频信号。在第一次混频实，中频端无交调杂散落入带内，而第一混频器后端的第二带通滤波器可将射频端杂散进行很好的抑制，抑制优于50dBc。第二次混频时，中频端无交调杂散落入带内。而第二混频器后端的第四带通滤波器可将射频端杂散进行很好的抑制，抑制优于50dBc。通过混频器的隔离以及滤波器的滤波处理，能很好的对杂波进行抑制。
所述的控制模块控制第一数控衰减器、第二数控衰减器和第三数控衰减器的衰减量。所述的第一数控衰减器和第二数控衰减器的最大衰减量为31.5dB，所述的第三数控衰减器的最大衰减量为7.75dB。上变频器的增益调节范围主要由上变频模块中的数控衰减器决定，整个变频链路中，三级衰减器的最大衰减值可达70.75dB。第一数控衰减器和第二数控衰减器的衰减步进为0.5dB，第三数控衰减器的衰减步进为0.25dB，因此衰减步进最小可设置为0.25dB，通过的衰减器的控制位的组合，可实现1dB的调节步进。常温时，上变频模块的增益稳定度≤±1dB/12h，在高温或低温时，可满足增益稳定度≤±2dB/12h。
增益平坦度与上变频模块中的各个器件的幅频特性以及各个器件之间的匹配有关，所以要使增益平坦就要选择幅频特性好的的器件，如选择平坦度好的放大器，带内纹波小的滤波器。
所述的本振模块包括振荡源，振荡源产生的正弦信号经第一功分器功分为七路，一路输入控制模块作为参考，其余六路各输入一个频率综合器作为参考，各频率综合器产生的频率源各输出到一放大器进行放大，放大后的频率源经一低通滤波器滤波后各作为本振信号提供给三个上变频模块的一级混频器。上变频器输出频率步进主要由第一、第二本振信号的频率共同决定，所述的第一本振信号的步进为1KHz，所述的第二本振信号的步进为1MHz。整个输出频率步进为1KHz。所述的频率综合器采用表贴频率源产生频率源。
本实用新型的有益效果是：
(1)该上变频器采用两级变频技术实现，中频信号与第一级本振信号混频后，输出第一中频信号；第一中频信号与第二级本振信号混频后，输出射频信号，控制模块控制各上变频模块中数控衰减器的衰减量，通过控制衰减量控制信号的功率，消耗信号的功率，上变频器可采用功率较低的元器件，降低对元器件的要求，同时提高***的线性度，降低交调。
附图说明
图1为本实用新型上变频器组成框图；
图2为本实用新型上变频器原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述：
如图1所示，一种校验设备用S波段上变频器，包括本振模块、控制模块和三个相同的上变频模块，所述的本振模块为上变频模块提供本振信号，所述的上变频模块将70MHz中频信号经二级混频后输出S波段射频信号，所述的控制模块控制各上变频模块中数控衰减器的衰减量。
所述的上变频模块包括第一低通滤波器，第一低通滤波器接入70MHz中频信号，并对信号进行低通滤波；第一带通滤波器，与第一低通滤波器的输出端连接，对低通滤波后的信号进行带通滤波；第一混频器，与第一带通滤波器的输出端连接，将带通滤波后的信号与第一本振信号混频；第二带通滤波器，与第一混频器的输出端连接，对混频后的信号进行带通滤波；第一数控衰减器，与第二带通滤波器的输出端连接，对带通滤波后的信号进行衰减；第一放大器，与第一数控衰减器的输出端连接，对衰减后的信号进行放大；第三带通滤波器，与第一放大器的输出端连接，对放大后的信号进行带通滤波；第二低通滤波器，与第三带通滤波器的输出端连接，对带通滤波后的信号进行低通滤波；第二混频器，与第二低通滤波器的输出端连接，将低通滤波后的信号与第二本振信号混频；第四带通滤波器，与第二混频器的输出端连接，对混频后的信号进行带通滤波；第二数控衰减器，与第四带通滤波器的输出端连接，对带通滤波后的信号进行衰减；第二放大器，与第二数控衰减器的输出端连接，对衰减后的信号进行放大；第三数控衰减器，与第二放大器的输出端连接，对放大后的信号进行衰减；第三放大器，与第三数控衰减器的输出端连接，对衰减后的信号进行放大，第五带通滤波器，与第三放大器的输出端连接，对放大后的信号进行衰减后输出S波段射频信号。在第一次混频实，中频端无交调杂散落入带内，而第一混频器后端的第二带通滤波器可将射频端杂散进行很好的抑制，抑制优于50dBc。第二次混频时，中频端无交调杂散落入带内。而第二混频器后端的第四带通滤波器可将射频端杂散进行很好的抑制，抑制优于50dBc。通过混频器的隔离以及滤波器的滤波处理，能很好的对杂波进行抑制。
所述的控制模块控制第一数控衰减器、第二数控衰减器和第三数控衰减器的衰减量。所述的第一数控衰减器和第二数控衰减器的最大衰减量为31.5dB，所述的第三数控衰减器的最大衰减量为7.75dB。上变频器的增益调节范围主要由上变频模块中的数控衰减器决定，整个变频链路中，三级衰减器的最大衰减值可达70.75dB。第一数控衰减器和第二数控衰减器的衰减步进为0.5dB，第三数控衰减器的衰减步进为0.25dB，因此衰减步进最小可设置为0.25dB，通过的衰减器的控制位的组合，可实现1dB的调节步进。常温时，上变频模块的增益稳定度≤±1dB/12h，在高温或低温时，可满足增益稳定度≤±2dB/12h。
增益平坦度与上变频模块中的各个器件的幅频特性以及各个器件之间的匹配有关，所以要使增益平坦就要选择幅频特性好的的器件，如选择平坦度好的放大器，带内纹波小的滤波器。
如图2所示，所述的本振模块包括振荡源，振荡源产生的正弦信号经第一功分器功分为七路，一路输入控制模块作为参考，其余六路各输入一个频率综合器作为参考，各频率综合器产生的频率源各输出到一放大器进行放大，放大后的频率源经一低通滤波器滤波后各作为本振信号提供给三个上变频模块的一级混频器。上变频器输出频率步进主要由第一、第二本振信号的频率共同决定，所述的第一本振信号的步进为1KHz，所述的第二本振信号的步进为1MHz。整个输出频率步进为1KHz。所述的频率综合器采用表贴频率源产生频率源。
本申请的上变频器还包括电源模块，电源模块为上变频器中的各元器件供电。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种校验设备用S波段上变频器，其特征在于：包括本振模块、控制模块和三个相同的上变频模块，所述的本振模块为上变频模块提供本振信号，所述的上变频模块将70MHz中频信号经二级混频后输出S波段射频信号，所述的控制模块控制各上变频模块中数控衰减器的衰减量。
2.根据权利要求1所述的校验设备用S波段上变频器，其特征在于：所述的上变频模块包括第一低通滤波器，第一低通滤波器接入70MHz中频信号，并对信号进行低通滤波；第一带通滤波器，与第一低通滤波器的输出端连接，对低通滤波后的信号进行带通滤波；第一混频器，与第一带通滤波器的输出端连接，将带通滤波后的信号与第一本振信号混频；第二带通滤波器，与第一混频器的输出端连接，对混频后的信号进行带通滤波；第一数控衰减器，与第二带通滤波器的输出端连接，对带通滤波后的信号进行衰减；第一放大器，与第一数控衰减器的输出端连接，对衰减后的信号进行放大；第三带通滤波器，与第一放大器的输出端连接，对放大后的信号进行带通滤波；第二低通滤波器，与第三带通滤波器的输出端连接，对带通滤波后的信号进行低通滤波；第二混频器，与第二低通滤波器的输出端连接，将低通滤波后的信号与第二本振信号混频；第四带通滤波器，与第二混频器的输出端连接，对混频后的信号进行带通滤波；第二数控衰减器，与第四带通滤波器的输出端连接，对带通滤波后的信号进行衰减；第二放大器，与第二数控衰减器的输出端连接，对衰减后的信号进行放大；第三数控衰减器，与第二放大器的输出端连接，对放大后的信号进行衰减；第三放大器，与第三数控衰减器的输出端连接，对衰减后的信号进行放大，第五带通滤波器，与第三放大器的输出端连接，对放大后的信号进行衰减后输出S波段射频信号。
3.根据权利要求2所述的校验设备用S波段上变频器，其特征在于：所述的控制模块控制第一数控衰减器、第二数控衰减器和第三数控衰减器的衰减量。
4.根据权利要求3所述的校验设备用S波段上变频器，其特征在于：所述的第一数控衰减器和第二数控衰减器的最大衰减量为31.5dB，所述的第三数控衰减器的最大衰减量为7.75dB。
5.根据权利要求1所述的校验设备用S波段上变频器，其特征在于：所述的本振模块包括振荡源，振荡源产生的正弦信号经第一功分器功分为七路，一路输入控制模块作为参考，其余六路各输入一个频率综合器作为参考，各频率综合器产生的频率源各输出到一放大器进行放大，放大后的频率源经一低通滤波器滤波后各作为本振信号提供给三个上变频模块的一级混频器。
6.根据权利要求2所述的校验设备用S波段上变频器，其特征在于：所述的第一本振信号的步进为1KHz，所述的第二本振信号的步进为1MHz。
7.根据权利要求5所述的校验设备用S波段上变频器，其特征在于：所述的频率综合器采用表贴频率源产生频率源。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN113009438A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-06-22 | 成都雷通科技有限公司 | 一种发射型射频注入式宽带多目标模拟器 |
| CN113225021A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-06 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 超宽带恒温下变频器 |
| CN113645728A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-11-12 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 相控体制的微波发生装置及其频率源芯片 |
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