[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

本發明公開的一種超寬帶上變頻器，涉及可應用于超寬帶上行發射鏈路的上變頻器。本發明通過下述技術方案實現：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，并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，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。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種可應用于超寬帶上行發射鏈路的高性能（超寬帶、瞬時帶寬寬、高平坦度）超寬帶上變頻器。

背景技術

隨著通信技術的迅猛發展，變頻器廣泛應用于衛星通信、電子對抗、移動通信及航天測控等領域。

為了測試和檢驗寬帶接收機性能，多體制信號模擬源發射中頻70MHz或3600MHz信號，經上變頻器進行變頻處理，輸出200MHz～12GHz范圍內任意射頻信號，再經過低噪聲放大器放大后，送寬帶接收機進行性能測試，上變頻器作為上行發射系統的重要組成部分，對信號頻率變換起著不可代替的作用，其性能的好壞直接影響到寬帶接收機的性能指標。

在傳統寬帶射頻應用中，上變頻器的變頻范圍通常不夠寬，需要研制多臺上變頻來滿足寬帶變頻的需求，這導致研制費用和復雜性較高。在對輸入中頻70MHz或3600MHz信號上變頻到200MHz～12GHz的時候，由于上變頻器輸出頻段跨越了多個倍頻程，信號的雜散干擾會非常嚴重；同時在輸入雷達等寬帶信號時，經過上變頻后的信號平坦度指標，也是一個很難實現的技術難點。在寬帶接收機的項目建設上，急需研制具有超寬帶頻率范圍發射、雜散抑制及平坦度指標控制較好的上變頻器。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足之處,提供一種能夠將70MHz、3600MHz中頻信號變頻為200MHz～12GHz射頻信號的超寬帶上變頻器，用于寬帶接收機系統對下行鏈路的檢查和測試的需求，同時滿足雜散抑制及增益平坦度等技術要求。

本發明解決其上述技術問題所采用的技術方案是：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；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，輸入中頻選擇模塊，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，減小諧雜波干擾；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。

本發明相對現技術具有的有益效果是：