一种用于射频直采的模数转换电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于射频直采的模数转换电路，它包括耦合器、限幅放大器、第一级带通滤波器、衰减器、第一级混频器、第二级带通滤波器、第一级放大器、功分器、第三级带通滤波器、第二级混频器、低通滤波器、第二级放大器、第一级模数转换器、第三放大器、检波器、第二级模数转换器、锁相环和FPGA芯片。该电路通过对射频信号进行多级下变频后变换到固定中频，解决通道幅相一致性差，信噪比低，信号无杂散动态范围差等问题。

An analog to digital conversion circuit for radio frequency direct production

The utility model discloses an analog-to-digital conversion circuit for radio frequency direct acquisition, which comprises a coupler, a limiting amplifier, a first-stage bandpass filter, an attenuator, a first-stage mixer, a second-stage bandpass filter, a first-stage amplifier, a power divider, a third-stage bandpass filter, a second-stage mixer, a low-pass filter, and a power divider. The second stage amplifier, the first stage analog-to-digital converter, the third amplifier, the geophone, the second stage analog-to-digital converter, the phase-locked loop and the FPGA chip. The circuit converts the RF signal into fixed IF after multi-stage down-conversion, which solves the problems of poor consistency of channel amplitude, low signal-to-noise ratio and poor dynamic range of signal without stray.

【技术实现步骤摘要】
一种用于射频直采的模数转换电路
本技术涉及射频信号处理领域，特别是一种用于射频直采的模数转换电路。
技术介绍
信号处理最重要的功能之一就是在模拟和数字信号之间进行转换。随着电子技术的迅速发展以及计算机在自动检测和自动控制系统中的广泛应用，利用数字系统处理模拟信号的情况变得更加普遍。数字电子计算机所处理和传送的都是不连续的数字信号，而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量，模拟量经传感器转换成为电信号的模拟量后，需经模数转换变成数字信号才可输入到数字系统中进行处理和控制，因而作为把模拟电量转换成数字量输出的接口电路——AD转换器是现实世界中模拟信号通向数字信号的桥梁，是电子技术发展的关键和瓶颈所在。当前，为了适应计算机、通讯和多媒体技术的飞速发展以及高新
的数字化进程不断加快，ADC在工艺、结构、性能上都有了很大的进步，正在朝着低功耗、高速、高分辨率的方向发展。目前，世界上有多种类型的ADC，有传统的并行、逐次逼近型、积分型ADC，也有近年来新发展起来的流水线型ADC，多种类型的ADC各有其优缺点。低功耗、高速、高分辨率是新型ADC的发展方向，同时ADC的这一发展方向将适应现代数字电子技术的发展。国内常用的高速ADC的采样率一般在3GHz以下，最大带宽在1GHz左右。信道化方式通过数字下变频技术将宽带射频信号变成一组窄带的中频信号，再利用低速ADC进行采样。这种方式由于存在大量变频环节，造成通道的幅相一致性较差，信噪比低，无杂散动态范围差。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于射频直采的模数转换电路，该电路通过对射频信号进行多级下变频后变换到固定中频，解决通道幅相一致性差，信噪比低，信号无杂散动态范围差等问题。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于射频直采的模数转换电路，它包括耦合器、限幅放大器、第一级带通滤波器、衰减器、第一级混频器、第二级带通滤波器、第一级放大器、功分器、第三级带通滤波器、第二级混频器、低通滤波器、第二级放大器、第一级模数转换器、第三放大器、检波器、第二级模数转换器、锁相环和FPGA芯片；所述的耦合器的第一输出端与限幅放大器的输入端连接，限幅放大器的输出端与第一级带通滤波器连接，第一级带通滤波器的输出端与衰减器的输入端连接，衰减器的输出端与第一级混频器的一个输入端连接，第一级混频器的另一个输入端与锁相环的第一本振信号输出端连接，混频器的输出端与第二级带通滤波器的输入端连接，第二级带通滤波器的输出端与第一级放大器的输入端连接，第一级放大器的输出端与四功器的输入端连接，四功器的4路输出端分别与一路第三级带通滤波器的输入端连接，第三级带通滤波器的输出端与第二级混频器的一个输入端连接，每一路第二级混频器的另一个输入端分别与锁相环的一路本振信号输出端连接，第二级混频器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与第二级放大器的输入端连接，第二级放大器的输出端与第一级模数转换器的输入端连接，第一级模数转换器的输出端与FPGA芯片的输入端连接；所述的耦合器的第二输出端与第三级放大器的输入端连接，第三级放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与第二级模数转换器的输入端连接，第二级模数转换器的输出端与FPGA芯片的输入端连接。所述的耦合器、限幅放大器、第一级带通滤波器、衰减器、第一级混频器、第二级带通滤波器、第一级放大器、功分器、第三级带通滤波器、第二级混频器、低通滤波器、第二级放大器和第一级模数转换器构成模数转换电路的小信号链路，所述的耦合器、第三放大器、检波器和第二级模数转换器构成模数转换电路的大信号链路。所述的四功器将信号划分为4个子通道，子通道带宽1.1GHz，相邻子通道有100MHz的频谱重叠。所述的第一级模数转换器采用ADC083000芯片，所述的第二级模数转换器采用AD9634芯片。所述的大信号为输入电平大于-37dBm的信号。本技术的有益效果是：本技术提供了一种用于射频直采的模数转换电路，该电路通过对射频信号进行多级下变频后变换到固定中频，解决了通道幅相一致性差，信噪比低，信号无杂散动态范围差等问题。附图说明图1为本技术的结构框图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本技术的技术方案，但本技术的保护范围不局限于以下所述。如图1所示，一种用于射频直采的模数转换电路，它包括耦合器、限幅放大器、第一级带通滤波器、衰减器、第一级混频器、第二级带通滤波器、第一级放大器、功分器、第三级带通滤波器、第二级混频器、低通滤波器、第二级放大器、第一级模数转换器、第三放大器、检波器、第二级模数转换器、锁相环和FPGA芯片；所述的耦合器的第一输出端与限幅放大器的输入端连接，限幅放大器的输出端与第一级带通滤波器连接，第一级带通滤波器的输出端与衰减器的输入端连接，衰减器的输出端与第一级混频器的一个输入端连接，第一级混频器的另一个输入端与锁相环的第一本振信号输出端连接，混频器的输出端与第二级带通滤波器的输入端连接，第二级带通滤波器的输出端与第一级放大器的输入端连接，第一级放大器的输出端与四功器的输入端连接，四功器的4路输出端分别与一路第三级带通滤波器的输入端连接，第三级带通滤波器的输出端与第二级混频器的一个输入端连接，每一路第二级混频器的另一个输入端分别与锁相环的一路本振信号输出端连接，第二级混频器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与第二级放大器的输入端连接，第二级放大器的输出端与第一级模数转换器的输入端连接，第一级模数转换器的输出端与FPGA芯片的输入端连接；在小信号链路下，射频信号经过耦合器后，限幅放大器将输入动态压缩，压缩后的动态在ADC的动态范围内，之后进入频率预选滤波器，然后进入第一级混频，将X波段信号经过一级下变频，变频后的射频信号依然是4GHz带宽，再通过四功器将3GHz速率采样信号直接转换成4路差分信号输出，子通道带宽1.1GHz，相邻子通道有100MHz的频谱重叠，每个子通道在经过第二次下变频，变换到固定中频，然后送入高速ADC083000芯片采样，每个子通道再进行数字信道化处理。所述的耦合器的第二输出端与第三级放大器的输入端连接，第三级放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与第二级模数转换器的输入端连接，第二级模数转换器的输出端与FPGA芯片的输入端连接；在大信号（输入电平大于-37dBm）情况下，链路压缩，此时测幅通过耦合支路完成。耦合输出的信号经过检波器，检波后的电平信号送入低采样率AD9634，采样后送入FPGA，计算信号幅度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于射频直采的模数转换电路，其特征在于：它包括耦合器、限幅放大器、第一级带通滤波器、衰减器、第一级混频器、第二级带通滤波器、第一级放大器、功分器、第三级带通滤波器、第二级混频器、低通滤波器、第二级放大器、第一级模数转换器、第三放大器、检波器、第二级模数转换器、锁相环和FPGA芯片；所述的耦合器的第一输出端与限幅放大器的输入端连接，限幅放大器的输出端与第一级带通滤波器连接，第一级带通滤波器的输出端与衰减器的输入端连接，衰减器的输出端与第一级混频器的一个输入端连接，第一级混频器的另一个输入端与锁相环的第一本振信号输出端连接，混频器的输出端与第二级带通滤波器的输入端连接，第二级带通滤波器的输出端与第一级放大器的输入端连接，第一级放大器的输出端与四功器的输入端连接，四功器的4路输出端分别与一路第三级带通滤波器的输入端连接，第三级带通滤波器的输出端与第二级混频器的一个输入端连接，每一路第二级混频器的另一个输入端分别与锁相环的一路本振信号输出端连接，第二级混频器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与第二级放大器的输入端连接，第二级放大器的输出端与第一级模数转换器的输入端连接，第一级模数转换器的输出端与FPGA芯片的输入端连接；所述的耦合器的第二输出端与第三级放大器的输入端连接，第三级放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与第二级模数转换器的输入端连接，第二级模数转换器的输出端与FPGA芯片的输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于射频直采的模数转换电路，其特征在于：它包括耦合器、限幅放大器、第一级带通滤波器、衰减器、第一级混频器、第二级带通滤波器、第一级放大器、功分器、第三级带通滤波器、第二级混频器、低通滤波器、第二级放大器、第一级模数转换器、第三放大器、检波器、第二级模数转换器、锁相环和FPGA芯片；所述的耦合器的第一输出端与限幅放大器的输入端连接，限幅放大器的输出端与第一级带通滤波器连接，第一级带通滤波器的输出端与衰减器的输入端连接，衰减器的输出端与第一级混频器的一个输入端连接，第一级混频器的另一个输入端与锁相环的第一本振信号输出端连接，混频器的输出端与第二级带通滤波器的输入端连接，第二级带通滤波器的输出端与第一级放大器的输入端连接，第一级放大器的输出端与四功器的输入端连接，四功器的4路输出端分别与一路第三级带通滤波器的输入端连接，第三级带通滤波器的输出端与第二级混频器的一个输入端连接，每一路第二级混频器的另一个输入端分别与锁相环的一路本振信号输出端连接，第二级混频器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与第二级放大器的输入端连接，第二级放大器的输出端与第一级模数转换器的输入端连接，第一级模数转换器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓刚，余华章，
申请(专利权)人：成都泰格微波技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51