[發(fā)明專利]一種多通道寬帶的下變頻系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310745742.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN103715990A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金川;胡韻澤;張秋艷;馮偉;魏俊亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天測(cè)控技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H03D7/18
• 分類號(hào): H03D7/18
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;付雷杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于小型化微波寬帶下變頻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多通道寬帶的下變頻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著微波測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)微波測(cè)試系統(tǒng)采用小型化、寬頻帶的要求進(jìn)一步提高。目前的下變頻組件一般采用的是內(nèi)部各功能模塊獨(dú)立設(shè)計(jì)，再進(jìn)行二次集成設(shè)計(jì)的思路，這種設(shè)計(jì)體積較大或者只實(shí)現(xiàn)信號(hào)分析的功能并不能完成使用頻帶內(nèi)頻譜測(cè)量的功能。為保證實(shí)現(xiàn)寬頻帶頻譜測(cè)量的功能和進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化，射頻電路和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)成為了小型化寬帶微波測(cè)試組件發(fā)展的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種多通道寬帶的下變頻系統(tǒng)，采用高低本振結(jié)合的方式對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行分段濾波，降低了鏡像信號(hào)的干擾，節(jié)省了本振資源，能實(shí)現(xiàn)PXI單槽體積下4-12GHz鏡像抑制下變頻功能。

本發(fā)明的多通道寬帶的下變頻系統(tǒng)包括：

開關(guān)濾波單元、混頻單元以及放大衰減單元；

其連接關(guān)系為：開關(guān)濾波單元、混頻單元、放大衰減單元依次連接；

進(jìn)一步的，所述開關(guān)濾波單元包括：第一單刀四擲開關(guān)、第二單刀四擲開關(guān)，四個(gè)各不相同的鏡像抑制濾波器，該四個(gè)各不相同的鏡像抑制濾波器分別為4-6GHZ鏡像抑制濾波器、8-10GHZ鏡像抑制濾波器、6-8GHZ鏡像抑制濾波器、10-12GHZ鏡像抑制濾波器；4-6GHZ鏡像抑制濾波器和8-10GHZ鏡像抑制濾波器共用6-8GHZ本振信號(hào)，6-8GHZ鏡像抑制濾波器和10-12GHZ鏡像抑制濾波器共用8-10GHZ本振信號(hào)；

4-12GHZ射頻信號(hào)經(jīng)所述第一單刀四擲開關(guān)進(jìn)入四個(gè)各不相同的鏡像抑制濾波器，每個(gè)鏡像抑制濾波器采用分配給自身的本振信號(hào)對(duì)輸入的射頻信號(hào)進(jìn)行濾波和鏡像信號(hào)的抑制后經(jīng)第二單刀四擲開關(guān)輸出給混頻單元；混頻單元對(duì)所接收的射頻信號(hào)進(jìn)行下變頻后輸出2GHZ中頻信號(hào)；放大衰減單元對(duì)所述2GHZ中頻信號(hào)進(jìn)行功率調(diào)整后輸出；

進(jìn)一步的，在所述4-6GHZ鏡像抑制濾波器中增加一段6GHZ扇形低通微帶濾波器，所述4-6GHZ鏡像抑制濾波器與所述6GHZ扇形低通微帶濾波器串聯(lián)。

進(jìn)一步的，在所述6-8GHZ鏡像抑制濾波器中增加兩段8GHZ扇形低通微帶濾波器；且8GHZ扇形低通微帶濾波器、6-8GHZ鏡像抑制濾波器、8GHZ扇形低通微帶濾波器依次串聯(lián)。

進(jìn)一步的，所述8-10GHZ鏡像抑制濾波器采用平行耦合線式帶通濾波器，將該8-10GHZ鏡像抑制濾波器中的耦合單元均向上扭轉(zhuǎn)相同角度，該角度的范圍為15-35度；

所述10-12GHZ鏡像抑制濾波器采用平行耦合線式帶通濾波器，將該10-12GHZ鏡像抑制濾波器的耦合單元橫向線性放置，且所述耦合單元間的連接部上下交錯(cuò)。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明還通過對(duì)四段混頻方案中高低本振的結(jié)合使用的方法來降低對(duì)本振信號(hào)資源的要求，從而降低系統(tǒng)成本。

本發(fā)明采用微帶電路整版PCB的設(shè)計(jì)和多種微帶濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)，保證了信號(hào)采集過程和模塊使用的可靠性，能實(shí)現(xiàn)在PXI單槽有限架構(gòu)內(nèi)4-12GHz的鏡像抑制下變頻功能，達(dá)到了測(cè)試設(shè)備的模塊化、小型化和寬帶化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的多通道寬帶的下變頻系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明的多通道寬帶的下變頻系統(tǒng)中混頻方案的高低本振以及鏡像產(chǎn)生示意圖；

圖3為本發(fā)明的多通道寬帶的下變頻系統(tǒng)的8-10GHZ鏡像抑制濾波器示意圖；

圖4為本發(fā)明的多通道寬帶的下變頻系統(tǒng)的10-12GHZ鏡像抑制濾波器示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是突破現(xiàn)有下變頻模塊體積大或不能完成頻譜分析的瓶頸，提供一種在現(xiàn)有器件以及加工的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)下變頻組件小型化和寬帶的系統(tǒng)。采用該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)PXI單槽體積下4-12GHz鏡像抑制下變頻功能，并降低了本振資源的使用。

本發(fā)明將4-12GHz的射頻輸出信號(hào)經(jīng)過第一單刀四擲開關(guān)后，分別通過4-6GHz、6-8GHz、8-10GHz、10-12GHz四組濾波器，再經(jīng)過第二單刀四擲開關(guān)進(jìn)行合路，已完成對(duì)輸出待分析信號(hào)分段濾波和鏡像抑制的處理，隨后進(jìn)入混頻單元產(chǎn)生2GHz中頻信號(hào)，再經(jīng)過由放大器和數(shù)控小步進(jìn)衰減器組成的放大衰減單元后統(tǒng)一輸出。

上述方法中，為了降低微帶濾波器組的體積需求并同時(shí)滿足其分段濾波以及鏡像抑制的功能，對(duì)四組寬帶微帶濾波器分別采用了不同的設(shè)計(jì)方法，并對(duì)微帶電路PCB的設(shè)計(jì)采用整版設(shè)計(jì)，以保證在PXI單槽架構(gòu)下完成4-12GHz鏡像抑制下變頻功能。