[發明專利]超寬帶上變頻器

有效

• 申請號: 202110483016.2
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113225022B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張仕超
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: H03D7/16
• 分類號: H03D7/16;H03D7/18
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種超寬帶上變頻器，包括：連接在監控單元的上變頻信道單元、頻綜單元和 AC/DC電源單元，其特征在于；AC/DC電源單元將來自外部220V交流電轉換成直流，為上變頻器內所有電路上的功能單元供電；監控單元收集各個功能單元的狀態，對控制方式、輸出頻率、衰減值、帶寬參數進行配置并下發給各個功能單元；頻綜單元根據監控單元下發的頻率，以及來自內參考時鐘或外部參考時鐘輸入的參考信號，產生本上變頻器需要的本振信號LO，將本振信號LO送到上變頻信道單元；上變頻信道單元根據監控單元下發的頻率信息，將頻綜單元變頻器本振源產生的本振信號LO與外部中頻信號進行頻譜混頻、預選器組濾波和放大處理，通過至少兩級頻率轉換，將中頻信號轉換至射頻信號，并基于FPGA、以并行多相濾波結構，連接頻綜單元、上變頻信道單元、AC/DC電源單元、監控單元組成具有大動態頻率范圍發射的超寬帶上變頻器，在現場可編程門陣列FPGA控制下，上變頻到200MHz～12GHz范圍內任意射頻信號；上變頻信道單元包括： DC/DC電源單元（225）、FPGA控制板（224），輸入中頻選擇模塊、分段變頻模塊、可調衰減器（223），其中，輸入中頻選擇模塊將輸入中頻70MHz或3600MHz根據FPGA控制板（224）的命令，將外部輸入中頻送第二切換開關（213），當輸入中頻為70MHz，FPGA控制板（224）將第一切換開關（211）輸出送混頻器（212）與一本振LO1進行混頻，產生3.6GHz一中頻信號，第二切換開關（213）選擇混頻器（212）的輸出端作為輸入端，將3.6GHz信號送第三切換開關（214）；當輸入中頻為3.6GHz，FPGA控制板（224）直接將第一切換開關（211）輸出送第二切換開關（213）。

2.如權利要求1所述的超寬帶上變頻器，其特征在于：頻綜單元中的100MHz高穩恒溫晶振模塊根據內參考時鐘或外部參考時鐘，產生100MHz高穩恒溫晶振，頻綜單元根據監控單元下發的頻率F=70MHz和Rf=10GHz，將100MHz高穩恒溫晶振送到第一功分器（318）和第二功分器（319），生成高低頻段變頻需要的本振LO1、LO3和LO4，本振LO3和LO4經過單鎖相環+倍頻的方式，生成LO3=28.6GHz，LO4=35GHz；上變頻信道單元接收外部輸入中頻F=70MHz后，FPGA控制板（224）控制第一切換開關（211），將輸入70MHz送混頻器與本振LO1混頻，生成3.6GHz中頻信號，FPGA控制板（224）根據監控單元下發的頻率F=10GHz選擇高頻段變頻，將第三切換開關（214）輸出送第一高頻段混頻器（218）與本振LO3進行混頻，生成二中頻F2=25GHz信號，濾波器（219）對混頻器輸出的二中頻信號F2進行濾波處理，通過第二高頻段混頻器（220）與本振信號LO4進行三次變頻，高頻段預選組件（221）根據FPGA控制選擇對應的濾波器帶寬為2GHz，對輸出射頻進行濾波，第四切換開關（222）輸出10GHz信號送衰減器（223），FPGA控制板（224）控制衰減器衰減量為5dB，輸出射頻信號10GHz ±1GHz信號。

3.如權利要求1所述的超寬帶上變頻器，其特征在于：分段變頻模塊根據輸出射頻頻率范圍的不同，對輸入中頻信號進行分段變頻，通過第三切換開關（214）和第四切換開關（222），并聯低頻段變頻支路和高頻段變頻支路，當輸出射頻信號在200MHz～1GHz范圍內，FPGA控制板（224）控制第三切換開關（214），將輸出中頻到低頻段變頻通道，經第一低頻段濾波器（215）進行濾波處理，消除鏡像和雜散干擾之后，通過低頻段混頻器（216）與本振信號LO2混頻產生低頻段射頻信號，低頻段預選組件（217）根據射頻頻率選擇不同的濾波器通帶，減小了諧雜波干擾。