一種有效抑制雜散的寬帶信號產(chǎn)生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微波射頻電路技術(shù)，涉及基帶信號的多次濾波、放大、倍頻和有效抑制帶內(nèi)雜散產(chǎn)生的混頻器使用。
【背景技術(shù)】
[0002]在雷達(dá)信號產(chǎn)生過程中，DDS產(chǎn)生的基帶信號頻率較低，帶寬較窄，無法滿足雷達(dá)的使用需求。為了獲得寬帶，低雜散的信號，通常將基帶信號16次倍頻，甚至32次倍頻的方式產(chǎn)生，該法倍頻次數(shù)過多，電路復(fù)雜，可靠性低，成本高。另外信號的倍頻次數(shù)越多，信號帶內(nèi)相位波動也越大，影響雷達(dá)系統(tǒng)的性能。本發(fā)明在通過減少了倍頻次數(shù)后將信號用混頻器下變頻的方式獲得信號。但混頻器在用來下變頻時，通常是采用射頻端口注入射頻信號，本振端口注入本振信號，混頻后得到的信號從中頻端口輸出。這種方法在信號帶寬較寬時，帶內(nèi)往往會有較多的混頻交調(diào)產(chǎn)物(雜散)，而信號帶內(nèi)的雜散通常無法濾除，從而影響最終輸出信號的質(zhì)量。因此在相對帶寬較寬、雜散要求低的信號產(chǎn)生過程中，如何有效抑制雜散的產(chǎn)生成為信號產(chǎn)生的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。本發(fā)明就是圍繞這一重點(diǎn)，提出了一種有效抑制雜散的寬帶信號產(chǎn)生方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的
[0004]為了采用最簡易的方案，獲得相對較寬、純度較高的寬帶信號，并針對寬帶信號下變頻時帶內(nèi)雜散的抑制，提出了一種有效抑制雜散的寬帶信號產(chǎn)生方法。經(jīng)過測試、試驗(yàn)驗(yàn)證所采用的方法能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
[0005]技術(shù)方案
[0006]本方法根據(jù)所要產(chǎn)生的信號需求，設(shè)計(jì)將DDS產(chǎn)生的基帶信號多次倍頻后再下變頻濾波放大的方案。一種有效抑制雜散的寬帶信號產(chǎn)生方法，本方法的步驟如下:
[0007]第一步，先將DDS產(chǎn)生的基帶信號8次倍頻:將DDS產(chǎn)生的基帶信號先濾波、放大、二次倍頻、濾波得到;再將所得信號放大、二次倍頻、濾波得到
;最后再將所得信號放大、二次倍頻、濾波得到8*(LiWtl)；
[0008]第二步，將第一步8次倍頻后的寬帶基帶信號下變頻:寬帶基帶信號從混頻器的射頻端口注入，混頻器的中頻端口注入另一固定點(diǎn)頻信號fIF，本振端口作為信號輸出端Π ；
[0009]第三步，對信號輸出端口輸出的信號，通過濾波器取出混頻后的下邊帶信號，再進(jìn)行放大，最終得到相對帶寬大、純度較高的信號8*(LiWtl)-fIF。
[0010]優(yōu)點(diǎn)/積極效果
[0011]本發(fā)明采用相對簡單的方法產(chǎn)生了寬帶的信號，并且通過改變混頻器端口的使用方法，有效抑制了寬帶下變頻過程中帶內(nèi)雜散的產(chǎn)生。大大簡化了電路方案，減少了模塊尺寸，實(shí)現(xiàn)電路小型化設(shè)計(jì)，減少了元器件的數(shù)量，節(jié)約了開發(fā)成本。用最精簡的電路和巧妙地方法獲得高純度的寬帶信號。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明產(chǎn)生寬帶信號的原理框圖。
[0013]其中，I為濾波器，2為放大器，3為倍頻器，4為濾波器，5為放大器，6為倍頻器，7為濾波器，8為放大器，9為倍頻器，10為濾波器，11為混頻器，12為濾波器，13為放大器，14為 DDS。
[0014]圖2為實(shí)施例中通常方法所得頻譜示意圖。
[0015]圖3為實(shí)施例中按本方法處理后所得頻譜示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]一種有效抑制雜散的信號產(chǎn)生方法，本方法的【具體實(shí)施方式】如下:
[0018]第一步，根據(jù)DDS14產(chǎn)生的基帶信號頻率和帶寬，以及最終需要輸出的寬帶信號，合理設(shè)計(jì)8次倍頻電路所需要的濾波器1、濾波器4、濾波器7和濾波器10，選擇放大器2、放大器5、放大器8和倍頻器3、倍頻器6、倍頻器9;然后，將各器件間按圖1的順序，通過50 Ω微帶線匹配連接，連接時注意各器件輸入輸出端口的駐波匹配、功率合理設(shè)置和各濾波器處的結(jié)構(gòu)空間隔離等，并通過商用仿真軟件進(jìn)行匹配仿真設(shè)計(jì)。最終將DDS產(chǎn)生的窄帶基帶信號(fQ土W。)經(jīng)8次倍頻處理后得到8*(fQ土W。)的寬帶信號。
[0019]第二步，根據(jù)需要選擇相應(yīng)頻率和帶寬的雙平衡混頻器，并將第一步8次倍頻后的寬帶基帶信號按50Ω微帶線匹配接入混頻器11的射頻端口。再根據(jù)最終中頻輸出的頻率，計(jì)算出固定點(diǎn)頻的頻率fIF，設(shè)置合適的功率后，按50 Ω微帶線匹配接入混頻器的中頻端口。連接時同樣需要注意混頻器11輸入輸出端口的駐波匹配和結(jié)構(gòu)件的空間隔離等。
[0020]第三步，根據(jù)需要選擇相應(yīng)頻率和帶寬設(shè)計(jì)濾波器5，按50Ω微帶線匹配連接混頻器11的本振端口，濾出混頻后的下邊帶，即所需要的寬帶信號，濾除信號帶寬以外的交調(diào)產(chǎn)物(雜散)。再根據(jù)頻率和功率要求選擇合適的放大器4，按50 Ω微帶線匹配連接濾波器5的輸出端口。最終獲得寬帶、高純度的信號
[0021]實(shí)施例:
[0022]以最終需要產(chǎn)1100M?1900M(8*(287.5M±50M))即相對帶寬為53.3%的寬帶信號為例。設(shè)計(jì)濾波器I為287.5M±50M(中心287.5M帶寬為100M)、濾波器4為(575M± 100M)、濾波器7為(1150M±200M)、濾波器10為(2300厘±40010、濾波器12為(1500M±400M);倍頻器3、倍頻器6選用MINI公司的AMK-2-13+，倍頻器9選用HITTITE公司的HMC187MS8 ;放大器2、放大器5、放大器8、放大13均選用SIRENZA公司的SGA-3486，混頻器11選用HITTITE公司的HMC213MS8雙平衡混頻器。采用本發(fā)明的寬帶信號產(chǎn)生方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:該方法產(chǎn)生的寬帶信號有效抑制帶內(nèi)雜散的產(chǎn)生，在相對帶寬為52%的帶內(nèi)雜散抑制大于70dBc。相比傳統(tǒng)寬帶信號產(chǎn)生方法，帶內(nèi)雜散抑制效果非常明顯，信號質(zhì)量有明顯的提高，電路有明顯的簡化。
[0023]本方法中混頻器11如果按通常的使用方法，即多次倍頻后的寬帶信號從混頻器的射頻端口注入，本振端口注入固定點(diǎn)頻的信號，經(jīng)混頻后的寬帶信號從中頻端口輸出，輸出的信號會有交調(diào)產(chǎn)物(雜散)落在信號帶內(nèi)，從而無法濾除，影響信號質(zhì)量，如圖2所示:
[0024]通過改變混頻器11的使用方法，即多次倍頻后的寬帶信號從混頻器的射頻端口注入，中頻端口注入固定點(diǎn)頻的信號，經(jīng)混頻后的寬帶信號從本振端口輸出。輸出信號如圖3所示。從輸出信號可以看出，有效地抑制了信號帶內(nèi)交調(diào)產(chǎn)物(雜散)的產(chǎn)生。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有效抑制雜散的寬帶信號產(chǎn)生方法，其特征是，本方法的步驟如下: 第一步，先將DDS產(chǎn)生的基帶信號8次倍頻:將DDS產(chǎn)生的基帶信號(LiWtl)先濾波、放大、二次倍頻、濾波得到2*(LiWtl);再將所得信號放大、二次倍頻、濾波得到4*(LiWtl)；最后再將所得信號放大、二次倍頻、濾波得到SMfc^Wtl)； 第二步，將第一步8次倍頻后的寬帶基帶信號下變頻:寬帶基帶信號從混頻器的射頻端口注入，混頻器的中頻端口注入另一固定點(diǎn)頻信號fIF，本振端口作為信號輸出端口 ；第三步，對信號輸出端口輸出的信號，通過濾波器取出混頻后的下邊帶信號，再進(jìn)行放大，最終得到相對帶寬大、純度較高的信號8*(LiWtl)-fIF。
【專利摘要】本發(fā)明屬于微波射頻電路技術(shù)，涉及基帶信號的多次濾波、放大、倍頻和有效抑制帶內(nèi)雜散產(chǎn)生的混頻器使用。本發(fā)明采用相對簡單的方法產(chǎn)生了寬帶的信號，并且通過改變混頻器端口的使用方法，有效抑制了寬帶下變頻過程中帶內(nèi)雜散的產(chǎn)生。大大簡化了電路方案，減少了模塊尺寸，實(shí)現(xiàn)電路小型化設(shè)計(jì)，減少了元器件的數(shù)量，節(jié)約了開發(fā)成本。用最精簡的電路和巧妙地方法獲得高純度的寬帶信號。
【IPC分類】H03D7-16
【公開號】CN104682875
【申請?zhí)枴緾N201310624235
【發(fā)明人】王海波, 聶翀, 郭青華
【申請人】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司雷華電子技術(shù)研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月27日