跳频本振模块、跳频变频模块及地面通信设备制造技术

本发明专利技术提供跳频本振模块、跳频变频模块及地面通信设备，跳频本振模块包括：锁相环单元、第一混频器和直接数字频率合成器；锁相环单元分别与直接数字频率合成器以及第一混频器连接；直接数字频率合成器与第一混频器连接；锁相环单元产生至少两路本振信号，一路输出至直接数字频率合成器作为其时钟信号，另一路输出至第一混频器；直接数字频率合成器根据时钟信号生成第一跳频信号并输出至第一混频器；第一混频器将接收到的本振信号与第一跳频信号混频，将混频后的信号作为第二跳频信号并输出。直接数字频率合成器为跳频核心，锁相环单元输出的一路本振信号作为其时钟信号，另一路本振信号与跳频信号混频得到相位连续且跳频速率高的跳频信号。高的跳频信号。高的跳频信号。

【技术实现步骤摘要】
跳频本振模块、跳频变频模块及地面通信设备


[0001]本专利技术涉及跳频通信领域，更具体地，涉及跳频本振模块、跳频变频模块及地面通信设备。

技术介绍

[0002]宽带跳频卫星通信系统卫星地球站分为终端设备与射频设备两部分，现有技术中，终端设备会将数字基带信号通过数模转换器产生模拟中频信号，后经终端设备的中频变频模块完成宽带跳频，并转换为某一频段的信号输出至射频设备，最后由射频设备将该频段的信号换为射频信号输出。
[0003]目前跳频设计一般采用两种方案实现，第一种是利用多个“小数分频锁相环模块(PLL)+射频开关(频率切换)”的方式输出跳频信号，也就是乒乓式的跳频设计；第二种采用直接数字频率合成器(简称DDS)输出跳频信号，但DDS输出频率偏低，无法在宽带跳频设计中直接应用。
[0004]现有地球站的设计方案如图1所示，终端设备中的中频宽带跳频模块和射频设备中的射频变频模块共同完成宽带高速跳频变频的功能。以生成Ka频段射频跳频信号为例，终端设备中由调制解调模块产生基带信号，通过数模转换器产生3GHz的模拟中频信号1并输入中频宽带跳频变频模块，经混频后得到2.16GHz的模拟中频信号2；中频宽带跳频变频模块中包括跳频本振单元，跳频本振单元用于生成4.56GHz～6.16GHz范围的跳频信号，该跳频信号与模拟中频信号2混频后得到2.4GHz～4GHz的中频跳频信号1，再将中频跳频信号1输入至射频变频模块混频，最后得到了29.4GHz～31GHz的射频跳频信号。
[0005]该设计方案的缺点包括有：
[0006](1)整体链路的设计复杂，需经3个混频器进行信号混频，4个锁相环模块生成本振信号，导致整体设备的体积大且功耗高；
[0007](2)跳频本振单元中单个锁相环电路无法保证全频点切换时间均小于50us，需使用3～4个锁相环电路，导致整体电路设计复杂；
[0008](3)跳频本振单元使用小数分频锁相环电路的乒乓式设计无法满足输出信号相位连续的要求，影响信号的传输性能。

技术实现思路

[0009]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供跳频本振模块、跳频变频模块及地面通信设备，用于解决现有的地球站的跳频设计、链路设计复杂，且输出信号性能不好的问题。
[0010]本专利技术采用的技术方案包括：
[0011]第一方面，本专利技术提供一种跳频本振模块，包括：锁相环单元、第一混频器和直接数字频率合成器；所述锁相环单元分别与所述直接数字频率合成器以及所述第一混频器连接；所述直接数字频率合成器与所述第一混频器连接；所述锁相环单元产生至少两路本振
信号，一路所述本振信号输出至所述直接数字频率合成器作为所述直接数字频率合成器的时钟信号，另一路所述本振信号输出至所述第一混频器；所述直接数字频率合成器根据所述时钟信号生成第一跳频信号，将所述第一跳频信号输出至所述第一混频器；所述第一混频器将接收到的所述本振信号与所述第一跳频信号进行混频，将混频后的信号作为第二跳频信号，并输出所述第二跳频信号。
[0012]进一步，所述跳频本振模块还包括：第一带通滤波器；所述直接数字频率合成器与所述第一混频器之间通过所述第一带通滤波器连接。
[0013]进一步，所述锁相环单元为小数分频锁相环电路。
[0014]第二方面，本专利技术提供一种跳频变频模块，包括上述的跳频本振模块，以及谐波混频模块；所述谐波混频模块包括依次连接的杂散抑制单元、倍频单元以及谐波混频器；所述杂散抑制单元还与上述的跳频本振模块的第一混频器连接；所述杂散抑制单元接收所述第一混频器传输的第二跳频信号，对所述第二跳频信号进行杂散处理，将杂散处理后的第二跳频信号传输至所述倍频单元；所述倍频单元对所述第二跳频信号进行倍频处理，将倍频处理后的第二跳频信号传输至所述谐波混频器；所述谐波混频器接收终端设备传输的模拟信号；对所述第二跳频信号进行倍频处理，将倍频处理后的第二跳频信号与所述模拟信号进行混频，将混频后的信号作为射频跳频信号，并输出所述射频跳频信号。
[0015]进一步，所述杂散抑制单元包括依次连接的第二带通滤波器、放大器和第三带通滤波器。
[0016]进一步，所述谐波混频模块还包括第四带通滤波器；所述倍频单元包括第一倍频器，所述第一倍频器与所述谐波混频器之间通过第四带通滤波器连接。
[0017]进一步，所述谐波混频器包括依次连接的第二倍频器和第二混频器。
[0018]进一步，所述跳频变频模块还包括：第五带通滤波器，与所述谐波混频器连接；功放单元，与所述第五带通滤波器连接；所述第五带通滤波器对所述射频跳频信号进行杂散处理，将杂散处理后的射频跳频信号输出至所述功放单元；所述功放单元对所述射频跳频信号进行功放后输出。
[0019]在一种具体的实施方式中，所述跳频本振模块的锁相环单元产生的至少两路本振信号的频率范围均在3.8GHz～4GHz之间；所述跳频本振模块的直接数字频率合成器生成的第一跳频信号的频率范围在550MHz～930MHz之间；所述谐波混频器接收到的模拟信号的频率范围在3GHz～4GHz之间；所述谐波混频器输出的射频跳频信号的频率范围在29.4GHz～31GHz之间。
[0020]第四方面，本专利技术提供一种地面通信设备，包括终端设备，以及上述的跳频变频模块；所述终端设备生成模拟信号，将所述模拟信号传输至所述跳频变频模块的谐波混频器。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0022](1)本专利技术提供的跳频本振模块利用直接数字频率合成器生成第一跳频信号，锁相环单元输出的一路本振信号作为直接数字频率合成器的时钟信号，决定了第一跳频信号的跳频速率，输出的另一路本振信号用于与第一跳频信号进行混频以增大跳频信号的频率，混频后得到的第二跳频信号的相位连续且跳频速率高；
[0023](2)本专利技术提供的跳频变频模块利用谐波混频模块对跳频本振模块所生成的第二跳频信号进行杂散抑制，且对其进行倍频和功率放大，接收终端设备输出的模拟信号与跳
频信号进行混频，使最后输出的射频跳频信号的频率达到需求，且杂散较低；
[0024](3)本专利技术提供的地面通信设备将跳频本振模块以及谐波混频模块合为一体，简化设计，使链路的体积大大减小，功耗降低。
附图说明
[0025]图1为
技术介绍
中地球站的模块组成示意图。
[0026]图2为实施例1中跳频本振模块的组成示意图。
[0027]图3为实施例2中跳频混频模块的组成示意图。
[0028]图4为实施例2中谐波混频模块的组成示意图。
[0029]图5为实施例2中第五带通滤波器、功放单元以及谐波混频模块的组成示意图。
[0030]图6为实施例3中地面通信设备的模块组成示意图。
[0031]图7为实施例4中地面通信设备的模块组成示意图。
具体实施方式
[0032]本专利技术附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跳频本振模块，其特征在于，包括：锁相环单元、第一混频器和直接数字频率合成器；所述锁相环单元分别与所述直接数字频率合成器以及所述第一混频器连接；所述直接数字频率合成器与所述第一混频器连接；所述锁相环单元产生至少两路本振信号，一路所述本振信号输出至所述直接数字频率合成器作为所述直接数字频率合成器的时钟信号，另一路所述本振信号输出至所述第一混频器；所述直接数字频率合成器根据所述时钟信号生成第一跳频信号，将所述第一跳频信号输出至所述第一混频器；所述第一混频器将接收到的所述本振信号与所述第一跳频信号进行混频，将混频后的信号作为第二跳频信号，并输出所述第二跳频信号。2.根据权利要求1所述的跳频本振模块，其特征在于，还包括：第一带通滤波器；所述直接数字频率合成器与所述第一混频器之间通过所述第一带通滤波器连接。3.根据权利要求1所述的跳频本振模块，其特征在于，所述锁相环单元为小数分频锁相环电路。4.一种跳频变频模块，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的跳频本振模块，以及谐波混频模块；所述谐波混频模块包括依次连接的杂散抑制单元、倍频单元以及谐波混频器；所述杂散抑制单元还与权利要求1～3任一项所述的跳频本振模块的第一混频器连接；所述杂散抑制单元接收所述第一混频器传输的第二跳频信号，对所述第二跳频信号进行杂散处理，将杂散处理后的第二跳频信号传输至所述倍频单元；所述倍频单元对所述第二跳频信号进行倍频处理，将倍频处理后的第二跳频信号传输至所述谐波混频器；所述谐波混频器接收终端设备传输的模拟信号；对所述第二跳频信号进行倍频处理，将倍频处理后的第二跳...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振涛，孙文权，王丹丹，马金岭，陈晓林，白田卫，
申请(专利权)人：广州海格通信集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：