專利名稱：400至470兆赫無(wú)線視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于短距離超短波通信的視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器以及射頻放大和
天線驅(qū)動(dòng)電路，該電路采用了正交移相鍵控調(diào)制(QPSK)、自動(dòng)頻率控制(automatic frequency control, AFC)和自動(dòng)相位控制(automatic phase control, APC)，以及天線驅(qū)動(dòng)放大一體化設(shè) 計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案，屬于無(wú)線射頻通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在國(guó)際上，近年來(lái)，多傳感器信息獲取發(fā)展了一種全新的信息獲取方式——無(wú)線傳感器/ 執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor and actor networks, WSAN)。無(wú)線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)，它是由許 多靜止或移動(dòng)的低成本、資源有限的傳感器/執(zhí)行器以自組織和多跳的通信方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)，其目的是協(xié)作地感知、采集處理、控制和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)感知對(duì)象的監(jiān)測(cè)信息， 并把信息報(bào)告給用戶。在諸如環(huán)境排污源時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和執(zhí)法監(jiān)察、濕地鳥(niǎo)類動(dòng)物行為自動(dòng)觀 察、道路交通監(jiān)控、安全場(chǎng)所的監(jiān)控等無(wú)線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)需要帶有視頻 圖象獲取和傳輸功能。
工作在超短波頻段(超高頻UHF300 3000MHZ)的手持式民用無(wú)線電對(duì)講機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域， 低成本可視化的無(wú)線電對(duì)講機(jī)也有較大市場(chǎng)需求。
目前，上述的野外工作環(huán)境的低成本監(jiān)測(cè)監(jiān)控?zé)o線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)，以及手持式民用 低成本無(wú)線電對(duì)講機(jī)，它們一般不具有低成本特性的視頻圖象獲取和傳輸功能。
為了設(shè)計(jì)帶有視頻功能的、且具有較高的性能/價(jià)格比的低成本的視頻監(jiān)視監(jiān)控傳感器/ 執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)裝置，以及設(shè)計(jì)可視化無(wú)線電對(duì)講機(jī)，除視頻圖象獲取和傳輸方面的電路設(shè) 計(jì)需要專門的考慮外，視頻信號(hào)調(diào)制器射頻噪聲的抑制以及獨(dú)立的天線驅(qū)動(dòng)放大電路模塊， 會(huì)直接影響視頻監(jiān)視監(jiān)控傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)裝置，以及可視化無(wú)線電對(duì)講機(jī)的性能/價(jià) 格比。
目前工作在頻率范圍為400 470 MHZ (兆赫)的視頻監(jiān)視監(jiān)控?zé)o線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)，和低成本可視化無(wú)線電對(duì)講機(jī)，存在視頻圖象分辨率低，接收的傳輸圖象質(zhì)量不高， 存在嚴(yán)重"拖尾"現(xiàn)象，并且射頻輸出干擾嚴(yán)重。其主要原因主要有 一是，發(fā)射頻譜純度 不高，調(diào)制器射頻輸出的第一旁瓣不能夠被有效地抑制，造成諧波和雜波干擾嚴(yán)重。二是， 調(diào)制器、上變頻器及天線驅(qū)動(dòng)放大電路模塊是各自獨(dú)立的設(shè)計(jì)的，它們之間沒(méi)有帶有負(fù)反饋 的自動(dòng)頻率控制(automatic frequency control, AFC)禾Q自動(dòng)相位控制(automatic phase control, APC)，造成發(fā)射頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度不高。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提出一種400至470兆赫無(wú)線視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器， 采用可編程數(shù)字QPSK/16—QAM調(diào)制器芯片、耦合和65MHz濾波器電路、430兆赫上變頻器、 自動(dòng)頻率控制(AFC)和自動(dòng)相位控制(APC)混合回路、可編程及天線驅(qū)動(dòng)放大器等器件， 為野外工作環(huán)境的低成本監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)裝置，及手持式民用低成本可視化 無(wú)線電對(duì)講機(jī)而設(shè)計(jì)的，用于短距離430兆赫頻點(diǎn)超短波通信的視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制 器及直接驅(qū)動(dòng)400 470MHZ波段的超短波天線。
技術(shù)方案本發(fā)明采用了數(shù)字式正交移相鍵控調(diào)制(QPSK)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種新型的 視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器及射頻放大和天線驅(qū)動(dòng)電路，該電路的射頻工作頻點(diǎn)為430MHZ (兆赫)，可調(diào)的頻點(diǎn)范圍為400 470MHZ (兆赫)。該電路對(duì)射頻輸出第一旁瓣的抑制能力 能夠達(dá)到35dB (分貝)，克服了射頻輸出的干擾。并且采用了正交移相鍵控調(diào)制器和天線驅(qū)動(dòng) 放大電路一體化設(shè)計(jì)，以及設(shè)計(jì)了帶有負(fù)反饋的自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制(AFC/APC) 混合回路，這樣一來(lái)，具有了較高的性能/價(jià)格比，又降低了成本。
本發(fā)明的400至470兆赫無(wú)線視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器包括由可編程數(shù)字QPSK/16
一QAM調(diào)制器和控制處理器組成的正交移相鍵控調(diào)制器、耦合電路和65MHz濾波器、430MHZ
上變頻器、可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器、自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制混合回路；其中，QPSK/16
一QAM調(diào)制器、耦合電路和65MHz濾波器、430MHZ上變頻器、可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器順
序串聯(lián)連接，QPSK/16—QAM調(diào)制器的增益控制總線直接接可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器的控制輸
入端，可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器的輸出端接外部的天線分離器，可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器的反饋
信號(hào)輸出端接自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制混合回路的輸入端，自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控
制混合回路的輸出端接正交移相鍵控調(diào)制器中的控制處理器，控制處理器通過(guò)直接控制線和
串行控制總線與QPSK/16—QAM調(diào)制器連接。
可編程數(shù)字QPSK/16—QAM調(diào)制器芯片的型號(hào)是AD9853，在這一單個(gè)芯片上集成了高 速直接數(shù)字頻率合成器(DDS),高性能高速數(shù)模變換器(DAC)，數(shù)字濾波器和其他DSP功 能，構(gòu)成了一個(gè)完整的和靈活的可編程式數(shù)字調(diào)制器器件。AD9853調(diào)制器芯片的制造基于先 進(jìn)CMOS工藝并在CMOS數(shù)字調(diào)制器性能上采用新的標(biāo)準(zhǔn)。AD9853調(diào)制器芯片具有可編程 功能和提供直接輸出至數(shù)字可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器。
耦合電路和65MHz濾波器電路采用七階橢圓50Q阻抗的低通濾波器電路。 430MHZ上變頻器芯片的型號(hào)是LT5511,該芯片能夠滿足高線性度的無(wú)線發(fā)射系統(tǒng)要求， 它包含一個(gè)差動(dòng)本振緩沖放大器和雙平衡混頻器。它的LO (本振)，RF (射頻)和IF (輸入 中頻)端口能夠很容易地與寬頻范圍的不同放大器匹配。這個(gè)高性能的本振緩沖器允許使用 一個(gè)單端的本機(jī)震蕩器源，不需要使用不平衡變壓器。
自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制(AFC/APC)混合回路采用10 500MHz放大器MAX2471, 它是SOT23-6塑料封裝，6個(gè)引腳，其內(nèi)部包括輸入緩沖放大器、輸出同相和反相驅(qū)動(dòng)器及偏 置控制電路。
可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器電路設(shè)計(jì)由"300MHz 1.0G的低噪聲射頻放大器"和 "200MHz 1.0G射頻功率驅(qū)動(dòng)放大器"組成，直接用于低成本監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)裝置，及可視化無(wú)線電對(duì)講機(jī)的低功耗天線驅(qū)動(dòng)。
有益;i果目前，野外工作環(huán)境的低成本監(jiān)測(cè)監(jiān)控?zé)o線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不帶有 視頻圖象獲取和傳輸功能。
低成本的短距離可視化無(wú)線電對(duì)講機(jī)性能差且性能不穩(wěn)定，如接收的圖象傳輸質(zhì)量不高， 存在嚴(yán)重"拖尾"現(xiàn)象，并且射頻輸出干擾嚴(yán)重。其主要原因包括，沒(méi)有帶負(fù)反饋的自動(dòng)頻 率控制和自動(dòng)相位控制(AFC/APC)，造成發(fā)射頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度不髙。另外，調(diào)制器射 頻輸出的第一旁瓣不能夠被有效地抑制，發(fā)射頻譜純度不高，造成諧波和雜波干擾嚴(yán)重。
本發(fā)明既為低成本、資源有限的視頻監(jiān)測(cè)監(jiān)控?zé)o線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)提供了解 決方案，又為低成本的短距離可視化無(wú)線對(duì)講機(jī)性能/價(jià)格比的提高提供了解決方案。
本發(fā)明①釆用了數(shù)字式正交移相鍵控調(diào)制(QPSK)方式；②釆用了正交移相鍵控調(diào) 制器和天線驅(qū)動(dòng)放大電路一體化設(shè)計(jì)；③采用了帶負(fù)反饋的自動(dòng)頻率控制(AFC)和自動(dòng)相 位控制(APC)混合回路。這樣一來(lái)，實(shí)現(xiàn)了視頻信號(hào)的數(shù)字式正交移相鍵控調(diào)制，提高了發(fā) 射頻點(diǎn)的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度，有效地抑制了射頻輸出第一旁瓣，克服了射頻干擾，同時(shí)又降低 了成本。
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)做正交相移調(diào)制，及自動(dòng)頻率控制(AFC)和自動(dòng)相位控制 (APC)混合控制，通過(guò)上變頻器將中頻信號(hào)提升為430MHZ射頻，并使射頻輸出第一旁瓣 的抑制能力能夠達(dá)到35dB,也能夠?qū)ζ溥M(jìn)行功率驅(qū)動(dòng)放大，直接連接天線輻射超高頻電磁波。


圖1是本發(fā)明的原理方框圖。
圖2是"正交移相鍵控調(diào)制器"的實(shí)施例電原理圖。
圖3是"耦合電路和65MHz低通濾波器"的實(shí)施例電原理圖。
圖4是"430MHZ上變頻器"的實(shí)施例電原理圖。
圖5是"AFC/APC混合回路"的實(shí)施例電原理圖。
圖6是"可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器"的實(shí)施例電原理圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的原理方框圖。它是由正交移相鍵控調(diào)制器、耦合電路和65MHz濾波器電 路、430MHZ上變頻器、自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制(AFC/APC)混合回路、可編程天線
驅(qū)動(dòng)放大器等組成。
(1)正交移相鍵控調(diào)制器
圖2是"正交移相鍵控調(diào)制器"的實(shí)施例電原理圖。正交移相鍵控調(diào)制是在其輸入端加 一個(gè)數(shù)字控制信號(hào)，調(diào)制發(fā)送載波的相位，調(diào)制的相位數(shù)目不僅限于(相移鍵控PSK方式中 的)兩個(gè)，正交相移調(diào)制(QPSK)正是基于該原理。利用QPSK，載波可以承載四種不同的相 移(4個(gè)碼片)，每個(gè)碼片又代表2個(gè)二進(jìn)制字節(jié)。這種調(diào)制方式使同一載波能傳送2比特的信 息而非原來(lái)的1比特，從而使載波的頻帶利用率提高了一倍。
正交移相鍵控調(diào)制器釆用數(shù)字QPSK/16-QAM調(diào)制器AD9853芯片，它具有的特性和功能 ①采用MQFP-44引腳封裝；②165MHz內(nèi)部基準(zhǔn)時(shí)鐘功能；③可編程形成脈沖FIR濾波器 和可編程內(nèi)插濾波器； FSK/QPSK/DQPSK716-QAM/D16-QAM調(diào)制格式(DQPSK差動(dòng)正 交相位變換調(diào)制)； 單電源3.3 5V;⑥低功耗750mW (在滿時(shí)鐘速度，3.3V電源時(shí))。
基準(zhǔn)時(shí)鐘輸入AD9853芯片的"REFCLKIN"端。待發(fā)送的視頻串行數(shù)據(jù)信號(hào)作為數(shù)字 控制信號(hào)，輸入給AD9853芯片的"DATA IN"端，并受"TX ENABLE"的信號(hào)控制，構(gòu)成 脈沖幀有效輸入數(shù)據(jù)流。各種發(fā)射參數(shù)，其中包括輸入數(shù)據(jù)率、調(diào)制方式、FEC和隨機(jī)函數(shù) 發(fā)生器結(jié)構(gòu)配置及其它一些調(diào)制功能參數(shù)，經(jīng)串行控制總線編程進(jìn)入到AD9853芯片。還有前 向糾錯(cuò)方式使能、復(fù)位等經(jīng)直接控制線進(jìn)入到AD9853芯片。AD9853芯片中的直接數(shù)字頻率 合成器DDS (direct digital synthesizer)傳遞了經(jīng)調(diào)制編碼器I/Q數(shù)據(jù)通道的數(shù)字調(diào)制正余弦載 波信號(hào)，DDS通過(guò)芯片中的控制總線去調(diào)諧AD9853輸出載波頻率(foUT)。在AD9853芯片 中，信號(hào)處理都是以數(shù)字方式進(jìn)行的，AD9853芯片中的后端部分D/A轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn) 換成模擬的調(diào)制載波信號(hào)傳遞到驅(qū)動(dòng)器放大器中。AD9853芯片的"24"、 "25"引腳提供調(diào)制 載波信號(hào)的電流輸出。
(2 )耦合電路和65MHz濾波器電路
圖3是"耦合電路和65MHz低通濾波器"的實(shí)施例電原理圖。耦合電路和65MHz濾波 器采用七階橢圓50Q阻抗的低通濾波器電路。
(3) 430MHZ上變頻器
圖4是"430MHZ上變頻器"的實(shí)施例電原理圖。上變頻器將中頻信號(hào)提升為430MHZ 射頻，430MHZ上變頻器芯片的型號(hào)是LT5511，它的LO (本振)緩沖器由高速差動(dòng)放大器和 限幅器組成，用來(lái)驅(qū)動(dòng)高線性度的混頻器。LO+和LO-引腳設(shè)計(jì)為差分或單端驅(qū)動(dòng)。IF中頻輸 入為10 300MHz，本振輸入功率為一15—5dBm，本振緩沖器驅(qū)動(dòng)電平為一10dBm;變頻增 益一0,7 0dB,PldB為5.9dBm，IIP3為17dBm，單邊帶噪聲系數(shù)為5dB，電源電壓為4.0~5.25V。 本振輸入頻率為400 2700MHz，射頻輸出頻率為400 3000MHz，能完成寬帶RF射頻和IF中 頻操作。
(4) 自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制(AFC/APC)混合回路
圖5是"AFC/APC混合回路"的實(shí)施例電原理圖。自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制 (AFC/APC)混合回路是針對(duì)以下二點(diǎn)考慮設(shè)計(jì)和研制的①提高發(fā)射頻譜純度，有效地抑
制調(diào)制器射頻輸出的第一旁瓣。②調(diào)制器和上變頻器及天線驅(qū)動(dòng)放大電路之間帶有負(fù)反饋的 自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制(AFC/APC)，以提高發(fā)射頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。
AFC/APC混合回路采用10 500 MHz放大器MAX2471 ，放大器的增益為9 14 dB，噪 聲系數(shù)為10 dB,并帶有64 dB的反相隔離。MAX2471是SOT23-6塑料封裝，6個(gè)引膽卩，其 內(nèi)部包括輸入緩沖放大器、輸出同相和反相驅(qū)動(dòng)器及偏置控制電路。 (5)可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器
圖6是"可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器"的實(shí)施例電原理圖?？删幊烫炀€驅(qū)動(dòng)放大器電路設(shè)計(jì) 由"300MHz 1.0G的低噪聲射頻放大器"和"200MHz 1.0G射頻功率驅(qū)動(dòng)放大器"組成。
300MHz 1.0G的低噪聲射頻放大器的型號(hào)是MBC13720 (美國(guó)Freescale公司生產(chǎn))，可 以滿足300MHz 1.0G頻率范圍的低噪聲射頻放大，其工作電壓2.5 3.0V。芯片采用SOT-363 封裝，6個(gè)引腳，芯片內(nèi)部包括一個(gè)放大器， 一個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)偏置控制電路。
200MHz 1 .OG射頻功率驅(qū)動(dòng)放大器的型號(hào)是AD8353(美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn))，采用CP-8 封裝，8個(gè)引腳，它是一種寬帶、固定增益的線性放大器，設(shè)計(jì)工作頻率的范圍是200MHz 1.0G， 輸入輸出端的阻抗均為50Q，用于低成本監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)裝置，及可視化無(wú) 線電對(duì)講機(jī)的低功耗天線驅(qū)動(dòng)。 電路連接關(guān)系
對(duì)照?qǐng)D2，正交移相鍵控調(diào)制器1IC1 (采用數(shù)字QPSK/16-QAM調(diào)制器AD9853芯片)的 管腳"1"、 "5"、 "6"、 "7"、 "9"、 "10"、 "12"、 "13"、 "16"、 "19"、 "23"、 "28"、 "36"、 "39"、 "44"連接地(GND)。 1IC1的DVDD管腳"2"、 "8"、 "37"、 "40"、 "43"連接DUT+V端， 1IC1的AVDD管腳"20"、 "22"連接DUT+V端，PLL VCC管腳"14"連接DUT+V端，F(xiàn)EC EN連接地(GND)。1IC1的FECNE管展卩"5"經(jīng)過(guò)第二上拉電阻1R2連接電源正5V，PLL FILTER 管腳"15"經(jīng)過(guò)串聯(lián)電阻1R3和串聯(lián)電容1C11連接DUT+V， DAC REST管勝P "18"經(jīng)過(guò)第 一接地電阻1R4連接地(GND)， DACBL管腳"21"經(jīng)過(guò)連通電容1C3連接DUT+V端，DUT+V 端經(jīng)過(guò)第一 第六防干擾電容1C5 1C10連接地(GND)。
對(duì)照?qǐng)D2， 1IC1的IOUT管腳"24"連接電磁耦合變壓器1T1的輸入端"1", IOUTB管 腳"25"連接電磁耦合變壓器1T1的輸入端"3"，電磁耦合變壓器1T1的"3"端和"6"端 連接地(GND)，電磁耦合變壓器1T1的輸出端"4"連接"耦合電路和65MHz濾波器電路" 中的去加重電阻2R1和第一濾波電感2L1。
對(duì)照?qǐng)D2， 1IC1的TSTDATAIN管腳"29"連接開(kāi)關(guān)1SW1的"2"端，開(kāi)關(guān)1SW1的"1" 端連接地(GND)， TSTDATAOUT管腳"31"連接開(kāi)關(guān)1SW1的"3"端，1IC1的DATA IN 管腳"41"接收串行數(shù)據(jù)輸入SDI信號(hào)，接收的串行數(shù)據(jù)輸入SDI信號(hào)經(jīng)過(guò)第一上拉電阻1R1 連接電源正5V。 1IC1的DVDD管腳"43"連接第一隔離電容1C1和第二隔離電容1C2。
對(duì)照?qǐng)D2， 1IC2是晶振器件(型號(hào)OSC05),其管腳"14"連接電源正5V，管腳"7" 連接地(GND)，時(shí)鐘振蕩信號(hào)輸出管腳"8"連接正交移相鍵控調(diào)制器1IC1的REF CLK IN 管腳"38"。 1IC2的管腳"8"連接第二接地電阻1R5。
對(duì)照?qǐng)D3，第一濾波電感2L1、第二濾波電感2L2、第三濾波電感2L3串聯(lián)連接，第一濾 波電容2C1、第二濾波電容2C2、第三濾波電容2C3串聯(lián)連接，并與第一濾波電感2L1、第二 濾波電感2L2、第三濾波電感2L3相互對(duì)應(yīng)連接。第一旁路電容2C4、第二旁路電容2C5、第 三旁路電容2C6和第一濾波電感2L1、第二濾波電感2L2、第三濾波電感2L3對(duì)應(yīng)連接。去 加重電阻2R1接地。第三濾波電感2L3的另一端連接"430MHZ上變頻器"中的第一耦合電 容3C1。
對(duì)照?qǐng)D4， "430MHZ上變頻器"中的第一變壓器3T1的"4"端連接第一耦合電容3C1， "5"端接地。第一變壓器3T1的"3"端經(jīng)過(guò)第二耦合電容3C2連接第三接地電阻3R2，并 與混頻器3IC1 (型號(hào)LT5511)的IF+管腳"4"連接。第一變壓器3T1的"1"端經(jīng)過(guò)第三 耦合電容3C3連接第四接地電阻3R1，并與混頻器3IC1的IF-管腳"5"連接。
對(duì)照?qǐng)D4，混頻器3IC1的LO-管腳"1"連接第六耦合電容3C6， 3IC1的管腳"2"、 "3"、 "6"、 "8"、 "9"、 "11"、 "14"接地。3IC1的管腳"7"連接第四耦合電容3C4，管腳"10"連 接控制電阻3R4， 3IC1的RF-管腳"12"連接第二耦合電感3L2， RF+ (管腳"1")連接第一 耦合電感3L1， 3IC1的管腳"15"連接第八耦合電容3C8，并接Vcc電源，第八耦合電容3C8 與第九耦合電容3C9對(duì)應(yīng)連接。3IC1的管腳"16"連接第七耦合電容3C7，第七耦合電容3C7 與第五接地電阻3R3對(duì)應(yīng)連接。
對(duì)照?qǐng)D4，第一耦合電感3L1的一端連接第二變壓器3T2的"3"端，第二耦合電感3L2 的一端連接第二變壓器3T2的"1"端，3T2的"2"端經(jīng)過(guò)第十耦合電容3C10接地，同時(shí)3T2 的"2"端連接Vcc電源。3T2的"4"端經(jīng)過(guò)第十一耦合電容3CU接地，3T2的"5"端經(jīng)過(guò) 第十二耦合電容3C12接地，同時(shí)，3T2的"5"端通過(guò)第十三耦合電容3C13輸出至"可編程 天線驅(qū)動(dòng)放大器"中的第一連接電容5C1。
圖5是"AFC/APC混合回路"。對(duì)照?qǐng)D5， 4IC1芯片采用10 500 MHz放大器，型號(hào)是 MAX2471。 4IC1的OUT1管腳"1"經(jīng)過(guò)第一電容4C1輸出至正交移相鍵控調(diào)制器1IC1的管 腳"42"， 4IC1的OUTl管腳"3"經(jīng)過(guò)第二電容4C2輸出至1IC1的管腳"11"。 4IC1的管腳 "2"連接地。
對(duì)照?qǐng)D5，來(lái)自"可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器"的第二連接電感5L2的兩端分別連接第五電容 4C5和第六電容4C6，并經(jīng)過(guò)第五電容4C5、第六電容4C6，輸入連接至4IC1的IN1管腳"5" 和4IC1的IN2管腳"4"。第五電容4C5的另外一端與第一電阻4R1 、第七電容4C7相互連接。 第三電阻4R3、第四電阻4R4和第八電容4C8相互連接。
對(duì)照?qǐng)D5， 4IC1的管腳"6"連接+5V電源，并與第三電容4C3和第四電容4C4相互連接。 對(duì)照?qǐng)D6，"可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器"中的第一連接電容5C1與第一連接電感5L1、第三 連接電容5C3和5IC2芯片的RFIN管腳"6"對(duì)應(yīng)連接。5IC2芯片是低噪聲射頻放大器，頻 率范圍是300MHz 1.0G，型號(hào)是MBC13720。 5IC2的管腳"5"連接地，5IC2的EN1管腳"4" 和管腳"1"、第三連接電阻5R3對(duì)應(yīng)連接。5IC2的管腳"2"經(jīng)過(guò)第二連接電阻5R2分別與 第六連接電容5C6、第七連接電容5C7及第二連接電感5L2對(duì)應(yīng)連接。5IC2的管腳"1"分別
與第一連接電阻5R1、第五連接電容5C5、第四連接電容5C4對(duì)應(yīng)連接。第二連接電感5L2 分別與第一連接電阻5R1、第八連接電容5C8、第六連接電容5C6、第七連接電容5C7和第二 連接電阻5R2對(duì)應(yīng)連接。第八連接電容5C8的另外一端與第九連接電容5C9相互連接。
對(duì)照?qǐng)D6， 5IC1芯片是射頻功率驅(qū)動(dòng)放大器，頻率范圍是200MHz 1.0G，型號(hào)是AD8353。 5IC1的INPUT管腳"3"連接第九連接電容5C9。 5IC1的"1"、 "4"、 "5"、 "8"連接地。5IC1 的Vpos管腳"6"分別與+5V電源和第十一連接電容5C11、第十二連接電容5C12、第三連接 電感5L3對(duì)應(yīng)連接。5IC1的Vout管腳"7"經(jīng)過(guò)第十連接電容5C10連接至天線分離器，然 后射頻信號(hào)經(jīng)天線發(fā)射。
權(quán)利要求
1.一種400至470兆赫無(wú)線視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器，其特征在于該調(diào)制器包括由可編程數(shù)字QPSK/16—QAM調(diào)制器(11)和控制處理器(12)組成的正交移相鍵控調(diào)制器(1)、耦合電路和65MHz濾波器(2)、430MHZ上變頻器(3)、可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器(4)、自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制混合回路(5)；其中，QPSK/16—QAM調(diào)制器(11)、耦合電路和65MHz濾波器(2)、430MHZ上變頻器(3)、可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器(4)順序串聯(lián)連接，QPSK/16—QAM調(diào)制器(11)的增益控制總線直接接可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器(4)的控制輸入端，可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器(4)的輸出端接外部的天線分離器，可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器(4)的反饋信號(hào)輸出端接自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制混合回路(5)的輸入端，自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制混合回路(5)的輸出端接正交移相鍵控調(diào)制器(1)中的控制處理器(12)，控制處理器(12)通過(guò)直接控制線和串行控制總線與QPSK/16—QAM調(diào)制器(11)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的400至470兆赫無(wú)線視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器，其特征在 于所述的可編程數(shù)字QPSK/16—QAM調(diào)制器(11)的型號(hào)是AD9853，在這一單個(gè)芯片上集 成了高速直接數(shù)字頻率合成器，高性能高速數(shù)模變換器，數(shù)字濾波器和其他DSP功能，構(gòu)成 了一個(gè)完整的和靈活的可編程式數(shù)字調(diào)制器器件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的400至470兆赫無(wú)線視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器，其特征在 于所述的耦合電路和65MHz濾波器(2)采用七階橢圓50Q阻抗的低通濾波器電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的400至470兆赫無(wú)線視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器，其特征在 于所述的430MHZ上變頻器(3)的型號(hào)是LT5511，該芯片包含一個(gè)差動(dòng)本振緩沖放大器和 雙平衡混頻器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的400至470兆赫無(wú)線視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器，其特征在 于所述的自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制混合回路(5)采用10 500 MHz放大器MAX2471， 它是SOT23-6塑料封裝，6個(gè)引腳，其內(nèi)部包括輸入緩沖放大器、輸出同相和反相驅(qū)動(dòng)器及偏 置控制電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的400至470兆赫無(wú)線視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器，其特征在 于所述的可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器(4)設(shè)計(jì)由"300MHz 1.0G的低噪聲射頻放大器"和"200MHz 1.0G射頻功率驅(qū)動(dòng)放大器"組成，直接用于低成本監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)裝置，及可視化無(wú)線電對(duì)講機(jī)的低功耗天線驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
400至470兆赫無(wú)線視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器涉及一種用于短距離超短波通信的視頻信號(hào)正交移相鍵控調(diào)制器以及射頻放大和天線驅(qū)動(dòng)電路，該電路采用了正交移相鍵控調(diào)制(QPSK)、自動(dòng)頻率控制(automatic frequency control，AFC)和自動(dòng)相位控制(automaticphase control，APC)，以及天線驅(qū)動(dòng)放大一體化設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案，該調(diào)制器包括由可編程數(shù)字QPSK/16-QAM調(diào)制器(11)和控制處理器(12)組成的正交移相鍵控調(diào)制器(1)、耦合電路和65MHz濾波器(2)、430MHZ上變頻器(3)、可編程天線驅(qū)動(dòng)放大器(4)、自動(dòng)頻率控制和自動(dòng)相位控制混合回路(5)；本發(fā)明既為低成本、資源有限的視頻監(jiān)測(cè)監(jiān)控?zé)o線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)提供了解決方案，又為低成本的短距離可視化無(wú)線對(duì)講機(jī)性能/價(jià)格比的提高提供了解決方案。
文檔編號(hào)H04B1/04GK101364969SQ200810156198
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者徐立中 申請(qǐng)人:河海大學(xué)