一种双耦合双混频中频信号功率反馈电路制造技术

本发明专利技术公开了一种双耦合双混频中频信号功率反馈电路，属于射频微波电路技术领域。本发明专利技术所述电路包括第一耦合器、第二耦合器、第一混频器、第二混频器、第一幅度控制单元、第二幅度控制单元、压控温补晶振、数字步进衰减器、低通滤波器。射频信号通过第一耦合器将射频信号耦合输出，经过第一幅度控制单元来改变耦合输出信号的幅度并接至第一混频器本振端口，同接至第一混频器中频端口的晶振输出信号上变频；第一混频器射频端口输出的上变频信号再经过第二幅度控制单元接至第二混频器本振端口，同接至第二混频器射频端口的射频输出耦合信号下变频，通过检测从第二混频器中频端口输出的中频信号的功率幅度，来反馈调节射频输出信号电平。

【技术实现步骤摘要】
一种双耦合双混频中频信号功率反馈电路
本专利技术属于射频微波电路
，应用于微波信号发生器中的自动电平控制系统，具体涉及一种双耦合双混频中频信号功率反馈电路。
技术介绍
现代微波信号发生器多使用两种负反馈系统，一种是频率/相位负反馈系统，另一种则是自动电平控制系统。自动电平控制系统(AutomaticLevelControl，ALC)，是实现信号发生器功率准确度、功率平坦度、功率分辨率以及幅度调制指标的关键。换言之，自动电平控制系统的性能直接决定了信号发生器功率特性指标的高低。在整个自动电平控制系统中，构成功率反馈环路的一个重要组成部分则是检波器。检波器，是检出波动信号中某种有用信息的装置，用于识别波、振荡、信号存在或变化的器件。该系统中检波器的输出信号电平与射频输出信号电平存在一定比例关系，它与参考电平的误差信号经过误差放大器后控制线性调制器来修正射频输出信号的电平。但是这种类型的功率反馈环路有一个主要限制：调幅动态范围受限于电平检波器和相关电路，通常它远远低于线性调制器的功率可变范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于自动电平控制系统的双耦合双混频中频信号功率反馈电路。本专利技术所述电路省去了主要限制调幅动态范围的检波器，可实现通过检测固定中频信号的反馈功率大小来调节射频输出信号的功率幅度，同时实现更宽的调幅动态范围。本专利技术所提出的技术问题是这样解决的：一种双耦合双混频中频信号功率反馈电路，包括第一耦合器、第二耦合器、第一混频器、第二混频器、第一幅度控制单元、第二幅度控制单元、压控温补晶振、数字步进衰减器、低通滤波器；第一耦合器的耦合端连接第一幅度控制单元的输入端，第一幅度控制单元的输出端连接第一混频器的本振端口，压控温补晶振连接第一混频器的中频端口，第一混频器的射频端口连接第二幅度控制单元的输入端，第二幅度控制单元的输出端连接第二混频器的本振端口；第一耦合器的直通端连接数字步进衰减器的输入端，数字步进衰减器的输出端连接第二耦合器的输入端，第二耦合器的耦合端连接第二混频器的射频端口，第二混频器的中频端口连接低通滤波器的输入端口。射频信号由第一耦合器的输入端口输入，第一耦合器的耦合端输出射频输入耦合信号；射频输入耦合信号流经第一幅度控制单元进行调控后输入至第一混频器的本振端口，压控温补晶振产生的晶振信号输入至第一混频器的中频端口；第一混频器对其本振端口和中频端口的信号进行上变频并从射频端口输出；第二幅度控制单元对第一混频器的射频端口输出信号进行调控后输入至第二混频器的本振端口；数字步进衰减器对第一耦合器的直通端口信号进行功率衰减调控；衰减调控后的信号输入至第二耦合器的输入端口，一部分射频信号从第二耦合器的直通端口直接输出，另一部分从第二耦合器的耦合端口耦合输出，得到射频输出耦合信号；射频输出耦合信号输入至第二混频器的射频端口，第二混频器对其本振端口和射频端口的信号进行下变频并从中频端口输出；低通滤波器对第二混频器的中频端口输出信号进行滤波得到最终的中频信号。所述第一幅度控制单元为第一增益模块。所述第二幅度控制单元包括级联的第二增益模块和电阻型衰减网络。所述电阻型衰减网络由三个贴片电阻以π型连接。所述数字步进衰减器可控衰减量为31.5dB，步进为0.5dB。所述低通滤波器为贴片式滤波器，对于54MHz中频信号的插入损耗在0.33dB附近，对于2～4GHz射频信号的带外抑制大于42dBc。所述射频信号的频率为2GHz～4GHz，中频信号的频率为54MHz。所述第一耦合器和第二耦合器选型相同。所述第一混频器和第二混频器选型相同。所述第一功率增益模块和第二功率增益模块选型相同。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术在实现电路中未使用检波器，去除检波器的限制，实现更宽的调幅动态范围；(2)本专利技术在实现电路中使用的第一耦合器、第二耦合器选型相同，第一混频器、第二混频器选型相同，能够保证射频输出信号与功率反馈回路输出的中频信号之间良好的线性关系，同时也具有一定的杂散抑制效果；(3)射频输入信号为一宽带信号，而本专利技术只需对功率反馈回路输出的固定中频信号进行功率幅度检测，来达到对射频输出信号的电平控制。附图说明图1为本专利技术所述反馈电路的电路框图；图2为本专利技术所述反馈电路的ADS仿真原理图；图3为本专利技术所述反馈电路的ADS仿真结果图；图4为本专利技术所述反馈电路的实物板图；图5为本专利技术所述反馈电路的实物测试图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步的说明。本实施例提供一种双耦合双混频中频信号功率反馈电路，其电路框图如图1所示，包括第一耦合器10、第二耦合器11、第一混频器20、第二混频器21、第一幅度控制单元30、第二幅度控制单元40、压控温补晶振50、数字步进衰减器60、低通滤波器70；第一耦合器10的耦合端连接第一幅度控制单元30的输入端，第一幅度控制单元30的输出端连接第一混频器20的本振端口，压控温补晶振50连接第一混频器20的中频端口，第一混频器20的射频端口连接第二幅度控制单元40的输入端，第二幅度控制单元40的输出端连接第二混频器21的本振端口；第一耦合器10的直通端连接数字步进衰减器60的输入端，数字步进衰减器60的输出端连接第二耦合器11的输入端，第二耦合器11的耦合端连接第二混频器21的射频端口；第二混频器21的中频端口连接低通滤波器70的输入端口。2～4GHz的射频信号由第一耦合器10的输入端口输入，第一耦合器10的耦合端输出射频输入耦合信号；射频输入耦合信号流经第一幅度控制单元30进行调控后输入至第一混频器20的本振端口，压控温补晶振50产生的54MHz晶振信号输入至第一混频器20的中频端口；第一混频器20对其本振端口和中频端口的信号进行上变频并从射频端口输出；第二幅度控制单元40对第一混频器20的射频端口输出信号进行调控后输入至第二混频器21的本振端口；数字步进衰减器60对第一耦合器10的直通端口信号进行功率衰减调控，调控范围为3dB～31.5dB，其中调控范围的起始3dB是芯片本身的固有插入损耗，调控范围的终止31.5dB是芯片所能调控的最大衰减；衰减调控后的信号输入至第二耦合器11的输入端口，一部分射频信号从第二耦合器11的直通端口直接输出，另一部分从第二耦合器11的耦合端口输出，得到射频输出耦合信号；射频输出耦合信号输入至第二混频器21的射频端口，第二混频器21对其本振端口和射频端口的信号进行下变频并从中频端口输出；低通滤波器70对第二混频器21的中频端口输出信号进行滤波，滤除频段较高的镜像频率以及其他杂散信号，进而从低通滤波器70的输出端口得到纯净的频率为54MHz的中频信号。所述第一幅度控制单元为第一增益模块。所述第二幅度控制单元包括级联的第二增益模块和电阻型衰减网络。所述电阻型衰减网络由三个封装尺寸为0402(1.00mm*0.5mm)的贴片电阻以π型连接，π型两脚的R1和R3电阻阻值相同，为130Ω，π型顶部中间R2电阻阻值为44.2Ω。所述数字步进衰减器可控衰减量为31.5dB，步进为0.5dB。所述低通滤波器为贴片式滤波器，对于54MHz中频信号的插入损耗在0.33dB附近，对于2～4GHz射频信号的带外抑制大于42dBc。本专利技术所述电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双耦合双混频中频信号功率反馈电路，其特征在于，包括第一耦合器、第二耦合器、第一混频器、第二混频器、第一幅度控制单元、第二幅度控制单元、压控温补晶振、数字步进衰减器、低通滤波器；第一耦合器的耦合端连接第一幅度控制单元的输入端，第一幅度控制单元的输出端连接第一混频器的本振端口，压控温补晶振连接第一混频器的中频端口，第一混频器的射频端口连接第二幅度控制单元的输入端，第二幅度控制单元的输出端连接第二混频器的本振端口；第一耦合器的直通端连接数字步进衰减器的输入端，数字步进衰减器的输出端连接第二耦合器的输入端，第二耦合器的耦合端连接第二混频器的射频端口，第二混频器的中频端口连接低通滤波器的输入端口。

【技术特征摘要】
1.一种双耦合双混频中频信号功率反馈电路，其特征在于，包括第一耦合器、第二耦合器、第一混频器、第二混频器、第一幅度控制单元、第二幅度控制单元、压控温补晶振、数字步进衰减器、低通滤波器；第一耦合器的耦合端连接第一幅度控制单元的输入端，第一幅度控制单元的输出端连接第一混频器的本振端口，压控温补晶振连接第一混频器的中频端口，第一混频器的射频端口连接第二幅度控制单元的输入端，第二幅度控制单元的输出端连接第二混频器的本振端口；第一耦合器的直通端连接数字步进衰减器的输入端，数字步进衰减器的输出端连接第二耦合器的输入端，第二耦合器的耦合端连接第二混频器的射频端口，第二混频器的中频端口连接低通滤波器的输入端口。2.根据权利要求1所述的双耦合双混频中频信号功率反馈电路，其特征在于，射频信号由第一耦合器的输入端口输入，第一耦合器的耦合端口输出射频输入耦合信号；射频输入耦合信号流经第一幅度控制单元进行调控后输入至第一混频器的本振端口，压控温补晶振产生的晶振信号输入至第一混频器的中频端口；第一混频器对其本振端口和中频端口的信号进行上变频并从射频端口输出；第二幅度控制单元对第一混频器的射频端口输出信号进行调控后输入至第二混频器的本振端口；数字步进衰减器对第一耦合器的直通端口信号进行功率衰减调控；衰减调控后的信号输入至第二耦合器的输入端口，一部分射频信号从第二耦合器的直通端口直接输出，另一部分从第二耦合器的耦合端口耦合输出，得到射频输出耦合信号；射频输出耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青慧，郑仁平，王家敏，张怀武，王明，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51