[發明專利]矢量調制射頻信號發生器

有效

• 申請號: 201811328460.1
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109560794B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 胡加楊;李孟楊;施明旻;肖建
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H03K7/06
• 分類號: H03K7/06;H03K7/08;H04B17/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

1.一種矢量調制射頻信號發生器，其特征在于，包括：

射頻本振模塊：用于產生寬帶射頻本振信號；

矢量調制模塊：用于產生射頻正交本振信號和基帶放大信號，包括射頻I/Q調制模塊以及分別與所述射頻I/Q調制模塊連接的鎖相環模塊和基帶信號發生模塊，所述基帶信號發生模塊用于產生具有矢量調制的基帶本振信號，包括FPGA、數模轉換器及外部調制單元，所述FPGA包括調頻通道、調相通道和調幅通道三種調制通道，所述外部調制單元用于向所述FPGA輸入模擬音頻信號；所述外部調制單元包括音頻自動增益控制放大器、音頻模數轉換器和比例乘法器，所述音頻自動增益控制放大器用于接收和放大模擬音頻信號，并將放大后的模擬音頻信號傳遞至音頻模數轉換器中進行分路處理，一路模擬音頻信號通過所述比例乘法器進入所述調頻通道和/或調相通道；另一路模擬音頻信號直接進入調幅通道；

射頻變換模塊：分別與所述射頻本振模塊、矢量調制模塊連接，用于將寬帶射頻本振信號和射頻正交本振信號進行混合調制，以產生高頻輸出信號；

寬帶穩幅模塊：與所述射頻變換模塊連接，包括設置有寬帶檢波器的自動增益控制電路，所述寬帶穩幅模塊用于接收并處理所述高頻輸出信號，以形成幅度穩定、可控的高頻穩幅信號；

輸出模塊：分別與所述矢量調制模塊和所述寬帶穩幅模塊連接，包括輸出開關和衰減器，所述輸出開關用于將接收到的基帶放大信號和高頻穩幅信號進行混頻，以產生射頻輸出信號，所述衰減器用于將射頻輸出信號進行衰減，獲取經矢量調制的射頻信號。

2.根據權利要求1所述的矢量調制射頻信號發生器，其特征在于：所述射頻本振模塊包括低噪聲壓控振蕩器，結合使用經過數字優化的單環小數分頻鎖相技術，以獲得高頻率分辨率、低相位噪聲的寬帶射頻本振信號。

3.根據權利要求2所述的矢量調制射頻信號發生器，其特征在于：所述FPGA還包括調制存儲器、外部數據選擇器、外部調制速率發生器及多路選擇器，所述調制存儲器與外部CPU連接以接收外部CPU發出的調制數據，所述外部CPU以直接內存存取模式對所述調制存儲器進行控制，且外部CPU享有控制優先權；所述外部數據選擇器和外部調制速率發生器用于對調制數據的信息來源進行識別；所述多路選擇器將調制數據分為三路并分別傳遞至所述調頻通道、調相通道和調幅通道中進行調制。

4.根據權利要求3所述的矢量調制射頻信號發生器，其特征在于：所述數模轉換器為具有高性能單/雙通道輸入、正交雙路輸出的高速數模轉換器，且所述數模轉換器具有16位分辨率。

5.根據權利要求4所述的矢量調制射頻信號發生器，其特征在于：所述音頻自動增益控制放大器采用場效應管作為音頻電調衰減器，使得所述音頻自動增益控制放大器的下限工作頻率達到10Hz。

6.根據權利要求5所述的矢量調制射頻信號發生器，其特征在于：所述鎖相環模塊與所述射頻I/Q調制模塊連接，所述鎖相環模塊為單片鎖相環芯片，用于產生射頻參考信號，并傳遞給所述射頻I/Q調制模塊；所述射頻I/Q調制模塊用于將所述射頻參考信號和部分由所述基帶信號發生模塊產生的基帶本振信號進行調制，以獲取射頻正交本振信號。

7.根據權利要求1所述的矢量調制射頻信號發生器，其特征在于：所述射頻變換模塊包括聲表面波濾波器、寬帶混頻器、低通濾波器及寬帶放大器。

8.根據權利要求1所述的矢量調制射頻信號發生器，其特征在于：所述寬帶穩幅模塊還包括設置在所述自動增益控制電路中的積分器、射頻電調衰減器、自動增益控制放大器、高增益寬帶放大器。