一种抑制交调信号的上变频模块制造技术

本实用新型专利技术提供一种抑制交调信号的上变频模块，包括本振单元、混频单元和数控衰减单元；所述本振单元的输出端依次经过低通滤波器、放大器后与中频信号输入到混频单元，所述混频单元的输出端与数控衰减单元的输入端相连，所述数控衰减单元的输出端输出上变频信号。本抑制交调信号的上变频模块通过两次变频方案实现上变频的频率变换，能有效抑制交调信号；具有集成度高、相噪低、抗干扰能力强等优点。

A Upconversion Module for Suppressing Intermodulation Signals

【技术实现步骤摘要】
一种抑制交调信号的上变频模块
本技术涉及卫星通信系统领域，尤其涉及一种抑制交调信号的上变频模块。
技术介绍
卫星通信系统包含接收和通信部分，下变频器主要功能是将射频信号下变频至中频信号，以实现中频信号的解调；上变频器则完成中频信号的上变频，用于信号发射。对于卫星系统通信设备来说，增益、噪声系数、相位噪声、频率稳定度等指标，会对卫星通信系统性能产生重要影响。信号容量增大，无线频谱的利用率提高，对变频器线性度、抗干扰能力、适应性等方面的性能和指标提出了越来越苛刻的要求。在上变频模块设计过程中，选取合适的变频结构非常关键，不同的变频结构，会对产品的技术指标、功能指标、功耗、难易程度、研发周期和生产成本产生影响。因此，研发一种抑制交调信号的上变频模块是个亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术要解决以上技术问题，提供一种抑制交调信号的上变频模块。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种抑制交调信号的上变频模块，包括本振单元、混频单元和数控衰减单元；所述本振单元的输出端依次经过低通滤波器、放大器后与中频信号输入到混频单元，所述混频单元的输出端与数控衰减单元的输入端相连，所述数控衰减单元的输出端输出上变频信号；所述本振单元包括鉴相器PD、压控振荡器VOC、可编程分频器，压控振荡器VOC一路作为本振信号输出，另一路经可编程分频器后与输入的100MHzVCXO信号送至鉴相器PD进行鉴相输出再反馈至VCO的电压控制端；所述混频单元包括依次相连的混频器和第二低通滤波器，放大器的输出信号与中频信号输入到混频器，第二低通滤波器的输出端与数控衰减单元的输入端相连；所述数控衰减单元包括依次相连的第二射频放大器、第三衰减器、第二衰减器、第一低通滤波器、第一射频放大器、第一衰减器。进一步的，所述100MHzVCXO信号经过带通滤波器后输入到鉴相器PD。进一步的，一本振频率选取为4824MHz，二本振信号选取5774MHz。进一步的，所述带通滤波器的产品型号为ZBF-L70-36-3784B3A，所述鉴相器PD的产品型号为HMC704，所述压控振荡器的产品型号为ROS-5150-119+，所述低通滤波器的产品型号为LFCN-95，所述放大器的产品型号为ERA-5SM+，所述混频器的产品型号为HMC219AMS8，所述第二低通滤波器、第一低通滤波器的产品型号为LFCN-5000，所述第二射频放大器的产品型号为NBB-500，所述第三衰减器的产品型号为HMC470LP3，所述第一衰减器、第二衰减器的产品型号为PAT1220-3dB，所述第一射频放大器的产品型号为NBB-310。本技术具有的优点和积极效果是：本抑制交调信号的上变频模块通过两次变频方案实现上变频的频率变换，能有效抑制交调信号；具有集成度高、相噪低、抗干扰能力强等优点。附图说明图1是本技术的原理框图；图2是一本振相位噪声仿真图。图中：1、带通滤波器；2、鉴相器PD；3、压控振荡器；4、低通滤波器；5、放大器；6、混频器；7、第二低通滤波器；8、第二射频放大器；9、第三衰减器；10、第二衰减器；11、第一低通滤波器；12、第一射频放大器；13、第一衰减器；14、可编程分频器。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施例做详细说明。如图1所示，一种抑制交调信号的上变频模块，包括本振单元、混频单元和数控衰减单元；所述本振单元的输出端依次经过低通滤波器4、放大器5后与中频信号输入到混频单元，所述混频单元的输出端与数控衰减单元的输入端相连，所述数控衰减单元的输出端输出上变频信号。所述本振单元包括鉴相器PD2、压控振荡器VOC3、可编程分频器14，压控振荡器VOC3一路作为本振信号输出，另一路经可编程分频器14后与输入的100MHzVCXO信号送至鉴相器PD2进行鉴相输出再反馈至VCO的电压控制端。所述100MHzVCXO信号经过带通滤波器1后输入到鉴相器PD2。所述混频单元包括依次相连的混频器6和第二低通滤波器7，放大器5的输出信号与中频信号输入到混频器6，第二低通滤波器7的输出端与数控衰减单元的输入端相连。所述数控衰减单元包括依次相连的第二射频放大器8、第三衰减器9、第二衰减器10、第一低通滤波器11、第一射频放大器12、第一衰减器13。所述带通滤波器1的产品型号为ZBF-L70-36-3784B3A，所述鉴相器PD2的产品型号为HMC704，所述压控振荡器3的产品型号为ROS-5150-119+，所述低通滤波器4的产品型号为LFCN-95，所述放大器5的产品型号为ERA-5SM+，所述混频器6的产品型号为HMC219AMS8，所述第二低通滤波器7、第一低通滤波器11的产品型号为LFCN-5000，所述第二射频放大器8的产品型号为NBB-500，所述第三衰减器9的产品型号为HMC470LP3，所述第一衰减器13、第二衰减器10的产品型号为PAT1220-3dB，所述第一射频放大器12的产品型号为NBB-310。本设计选用了两次变频结构，通过第一次变频至4824MHz，这样可以使滤波容易实现，且本振信号不会落在L波段带内：否则宽频带发射信号会带来很多问题，如镜像抑制差、相位噪声差、虚假信号干扰等，为了避免这些问题，必须采用两次变频。通过上变频，先把中频信号上变频至X频段，再进行下变频。该变频方案解决了镜像抑制和虚假干扰的问题，但本振频率升高，增加了本振设计难度。由于板卡体积小、电路密度高，设计上重点考虑降低内部交调产物、电磁兼容屏蔽和降低功耗；通过采用高效率电源转换芯片，以及低功耗射频放大器、频率合成器，可将单板总功耗控制在5W以内；为了实现对信号的小步进调谐，同时获得更优的相位噪声，LO1和LO2均采用F-N频率合成技术实现。由本振单元的原理框图可以看出，4824MHz的VCO一路作为本振信号输出，另一路经可编程分频器后与输入的100MHzVCXO信号送至鉴相器(PD)进行鉴相输出再反馈至VCO的电压控制端。拟采用HMC704系列锁相组件实现。在LO1高端工作频率(7GHz)的相位噪声仿真图如图2所示。由仿真结果可以看出：输出频率在7GHz处，相位噪声为-98dbc/Hz(1kHz)，-104dbc/Hz(10kHz)可见相位噪声可以满足指标要求。锁相环目的是消除频率误差。其原理为用相位误差消除频率差。当电路平衡时，频率差可以降为零，实现相位跟踪和频率跟踪。整机信号的质量和稳定性，主要取决于本振；信号的纯净性，取决于本振信号的选取。本振信号的相位噪声由两部分组成，分别为高通部分和低通部分。在高通部分，其相位噪声的主要决定因素是压控振荡器的相位噪声。而对于低通部分，其相位噪声则主要决定于各器件的噪声，如锁相环芯片、参考源和环路滤波器，以及反馈支路的分频比。为了获得优秀的相位噪声指标，首先在设计前期要从器件选型方面入手。对于两次以上变频的设备，进行功能划分，使一本振完成大步进的频率，二本振完成小步进的频率。这样也可以降低整机各本振的分频比，从而获得整机系统良好的相位噪声，降低相位噪声的恶化。最后是要合理选择锁相环路滤波器带宽，环路内低通部分各器件的相位噪声和压控振荡器的相位噪声有一个交点，可以将环路滤波器的频率选择在该交点处，即可获得最好的相位噪声指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制交调信号的上变频模块，其特征在于：包括本振单元、混频单元和数控衰减单元；所述本振单元的输出端依次经过低通滤波器、放大器后与中频信号输入到混频单元，所述混频单元的输出端与数控衰减单元的输入端相连，所述数控衰减单元的输出端输出上变频信号；所述本振单元包括鉴相器PD、压控振荡器VOC、可编程分频器，压控振荡器VOC一路作为本振信号输出，另一路经可编程分频器后与输入的100MHz VCXO信号送至鉴相器PD进行鉴相输出再反馈至VCO的电压控制端；所述混频单元包括依次相连的混频器和第二低通滤波器，放大器的输出信号与中频信号输入到混频器，第二低通滤波器的输出端与数控衰减单元的输入端相连；所述数控衰减单元包括依次相连的第二射频放大器、第三衰减器、第二衰减器、第一低通滤波器、第一射频放大器、第一衰减器。

【技术特征摘要】
1.一种抑制交调信号的上变频模块，其特征在于：包括本振单元、混频单元和数控衰减单元；所述本振单元的输出端依次经过低通滤波器、放大器后与中频信号输入到混频单元，所述混频单元的输出端与数控衰减单元的输入端相连，所述数控衰减单元的输出端输出上变频信号；所述本振单元包括鉴相器PD、压控振荡器VOC、可编程分频器，压控振荡器VOC一路作为本振信号输出，另一路经可编程分频器后与输入的100MHzVCXO信号送至鉴相器PD进行鉴相输出再反馈至VCO的电压控制端；所述混频单元包括依次相连的混频器和第二低通滤波器，放大器的输出信号与中频信号输入到混频器，第二低通滤波器的输出端与数控衰减单元的输入端相连；所述数控衰减单元包括依次相连的第二射频放大器、第三衰减器、第二衰减器、第一低通滤波器、第一射频放大器、第一衰减器。2.根据权利要求1所述的一种抑制交调信号的上变频模块，其特征在于：所述100MHzV...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭萌，孔云苍，张建军，曹晓冬，
申请(专利权)人：天津光电通信技术有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12