一種超寬帶多功能小體積射頻信號激勵模塊制造技術

本發明專利技術提供一種超寬帶多功能小體積射頻信號激勵模塊，該模塊包括：射頻綜合處理單元，用于射頻信號的產生、頻率轉換及電平調整；數字基帶產生單元，用于信號的調制、編碼，以及數據格式和通信協議處理及控制指令解析；電源管理單元，用于給整個模塊供電。本發明專利技術具有體積小、重量輕、功耗低、性能可靠、易于集成等典型特點，適用于接收機、分析儀、通信裝備等在安裝、調試及檢修等過程中的現場信號激勵，為接收機、分析儀、通信裝備的安全可靠運行提供技術保障。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及測試測量領域，尤其是涉及一種超寬帶多功能小體積射頻信號激勵模塊。
技術介紹
現有測試測量領域中的射頻信號激勵幾乎都采用以下方式：測試測量領域常用射頻信號激勵儀器為射頻信號源，這類常規測試儀器都是獨立設備，使用時占用較大操作面，成本較高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于：針對現有技術存在的問題，提供一種超寬帶多功能小體積射頻信號激勵模塊，解決現有激勵模塊在使用時，占用較大操作面，成本較高的問題。本專利技術的目的通過以下技術方案來實現：一種超寬帶多功能小體積射頻信號激勵模塊，其特征在于，該模塊包括：射頻綜合處理單元，用于射頻信號的產生、頻率轉換及電平調整；數字基帶產生單元，用于信號的調制、編碼，以及數據格式和通信協議處理及控制指令解析；電源管理單元，用于給整個模塊供電。作為進一步的技術方案，所述射頻綜合處理單元包括調制信號濾波器、開關濾波組件、切換開關和電平調節單元，調制信號濾波器和開關濾波組件分別與切換開關連接，切換開關連接電平調節單元。作為進一步的技術方案，所述開關濾波組件由依次連接的頻率合成器、第一單刀5擲開關、濾波組件和第二單刀5擲開關組成。作為進一步的技術方案，所述電平調節單元包括第一程控衰減器、第一單刀2擲開關、第二程控衰減器、第三程控衰減器、第一放大器、第四程控衰減器、第二放大器和第二單刀2擲開關，所述第一程控衰減器與第一單刀2擲開關的輸入端連接，所述第一單刀2擲開關的一個輸出點依次連接第二程控衰減器、第三程控衰減器和第二單刀2擲開關的一個輸入點，所述第一單刀2擲開關的另一個輸出點依次連接第一放大器、第四程控衰減器、第二放大器和第二單刀2擲開關的另一個輸入點。作為進一步的技術方案，所述數字基帶產生單元包括高速接口芯片、可編程邏輯芯片、DDS芯片和高速閃存，所述高速接口芯片、DDS芯片和高速閃存分別與可編程邏輯芯片連接。作為進一步的技術方案，所述電源管理單元包括EMI濾波電路、DC/DC降壓電路和π型濾波電路，所述EMI濾波電路的輸出端連接DC/DC降壓電路的輸入端，DC/DC降壓電路的輸出端連接π型濾波電路的輸入端。作為進一步的技術方案，所述EMI濾波電路的輸入端連接有電源保護電路，該電源保護電路包括自恢復保險芯片和防反接保護二極管，自恢復保險芯片與防反接保護二極管連接，防反接保護二極管與EMI濾波電路的輸入端連接。作為進一步的技術方案，該模塊包括溫度檢測與自動校正電路，該電路用于根據當前溫度值自動調用相關修正數據，保證電平及頻率指標達到標準。作為進一步的技術方案，該模塊包括鎖相電路，該鎖相電路包括鑒相器、低通濾波器和壓控振蕩器，所述鑒相器通過低通濾波器連接壓控振蕩器。與現有技術相比，本專利技術具有體積小、重量輕、功耗低、性能可靠、易于集成等典型特點，適用于接收機、分析儀、通信裝備等在安裝、調試及檢修等過程中的現場信號激勵，為接收機、分析儀、通信裝備的安全可靠運行提供技術保障。附圖說明圖1是本專利技術模塊原理圖。圖2是電源管理電路原理圖。圖3溫度檢測與自動校正電路。圖4射頻綜合處理單元框圖。圖5是中頻數字化處理單元原理圖。圖6是鎖相電路原理圖。圖7是本專利技術結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術進行詳細說明。實施例本專利技術的設計構思為：本模塊遵照標準的PXI總線電氣規范設計，運用基帶處理與射頻電路一體化設計技術和大動態超寬帶電平調節技術分別實現射頻信號輸出頻率和輸出電平調節；同時采用了直接數字頻率合成技術實現AM、FM、PM和PLUSE等模擬調制。該射頻信號激勵模塊具有體積小、重量輕、功耗低、性能可靠、易于集成等典型特點。下面對本專利技術技術方案進行詳細說明。如圖1所示，本專利技術包括殼體及位于殼體內的電源管理單元、基帶信號產生單元、射頻綜合處理單元、設置在殼體上的被測設備電連接單元。電源管理單元用于給整個模塊供電。電源管理電路原理圖如圖2所示，FL1為自恢復保險芯片，D3為防反接保護二極管，FL7為EMI濾波器，U35為DC/DC電源轉換芯片，L9及C179～C182組成π型濾波器。自恢復保險芯片FL1與防反接保護二極管D3連接，D3與EMI濾波器FL7連接，FL7的第2腳與DC/DC電源轉換芯片U35的第1腳連接，DC/DC電源轉換芯片U35的第7腳為輸出腳與電感L9及電容C179～C182組成π型濾波器連接。FL1為自恢復保險芯片是為保護整個模塊的安全運行起主要作用，當模塊內部出現短路情況時，流過FL1的電流為達到保護點，切斷模塊與外部電源的連接，保護模塊在內部短路時不會引起燒毀電路的問題。EMI濾波器FL7起到將外部電源與內部電源之間電磁隔離的作用，D3是防反接保護二極管，當出現電源接反時，二極管D3工作在截止狀態，外部電源不會接入模塊，有效地起著保護模塊的作用。溫度檢測與自動校正電路如圖3所示，該電路以芯片U35(型號TMP100)為核心，該芯片集成了溫度傳感器、A/D轉換器和控制邏輯，R45和R47為弱上拉電阻，增強U35時鐘和數據腳的抗干擾能力，R46和R49是U35的地址配置管腳,分別接+3.3V和DGND。射頻綜合處理單元如圖4所示，該單元電路實現射頻信號產生頻率轉換及電平調整。核心芯片為濾波器U1、頻率合成器U29、第一單刀5擲開關U25、濾波組件U28、第二單刀5擲開關U23、切換開關U24(采用單刀2擲開關)、第一程控衰減器U16、第一單刀2擲開關U12、第二程控衰減器U11、第三程控衰減器U10、第一放大器U9、第四程控衰減器U2、第一放大器U4、第二單刀2擲開關U7。各芯片的作用如下：濾波器U1將輸入的調制信號進行濾波，頻率合成器U29產生超寬帶低相噪的射頻信號，U25、U28、U23組成開關濾波器組件，作用是將射頻信號的雜散信號進行有效的抑制，U24是切換開關，實現調制信號和射頻信號的切換，U16、U11、U10、U2為程控衰減器，實現射頻信號的小步進輸出并確保射頻信號輸出電平的范圍和精度，U9、U4是射頻放大器，作用是保證有最夠大的射頻信號輸出電平。基帶信號產生單元如圖5所示，該單元電路實現信號的調制、編碼，以及數據格式和通信協議處理及控制指令解析，核心芯片有高速接口芯片U30、可編程邏輯芯片U31、高速閃存U32和DDS芯片U33。各芯片的作用如下：高速接口芯片U30，實現模塊與PXI總線的快速交互；可編程邏輯芯片U31，是基帶信號產生單元的核心，實現調制、編碼的數字信號處理，以及數據格式和通信協議處理及控制指令解析；高速閃存U32，為軟件功能模塊提供充足的存儲空間；DDS芯片U33，將數字調制信號轉換為需要的模擬調制信號。鎖相電路原理圖如圖6所示，主要由鑒相器U32、壓控振蕩器U33及相應的外圍電路組成，實現100MHz時鐘與10MHz基準時鐘的同步。電容C155、電容C159、電容C161、電容C163、電容C164、電阻R80、電阻R81、電阻R83、電阻R84組成低通濾波器，10MHz基準時鐘進入U32的第8腳，以上元器件共同實現將100MHz時鐘與10MHz同步。被測設備電連接單元包含若干電連接接口，用于被測設備與儀器的電連接。這些電連接接口均設置在模塊前面板的外表面。如圖7所示，殼體包括腔體基板1、腔體上蓋部件2、腔本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超寬帶多功能小體積射頻信號激勵模塊，其特征在于，該模塊包括：射頻綜合處理單元，用于射頻信號的產生、頻率轉換及電平調整；數字基帶產生單元，用于信號的調制、編碼，以及數據格式和通信協議處理及控制指令解析；電源管理單元，用于給整個模塊供電。

【技術特征摘要】
1.一種超寬帶多功能小體積射頻信號激勵模塊，其特征在于，該模塊包括：射頻綜合處理單元，用于射頻信號的產生、頻率轉換及電平調整；數字基帶產生單元，用于信號的調制、編碼，以及數據格式和通信協議處理及控制指令解析；電源管理單元，用于給整個模塊供電。2.根據權利要求1所述的一種超寬帶多功能小體積射頻信號激勵模塊，其特征在于，所述射頻綜合處理單元包括調制信號濾波器、開關濾波組件、切換開關和電平調節單元，調制信號濾波器和開關濾波組件分別與切換開關連接，切換開關連接電平調節單元。3.根據權利要求2所述的一種超寬帶多功能小體積射頻信號激勵模塊，其特征在于，所述開關濾波組件由依次連接的頻率合成器、第一單刀5擲開關、濾波組件和第二單刀5擲開關組成。4.根據權利要求2所述的一種超寬帶多功能小體積射頻信號激勵模塊，其特征在于，所述電平調節單元包括第一程控衰減器、第一單刀2擲開關、第二程控衰減器、第三程控衰減器、第一放大器、第四程控衰減器、第二放大器和第二單刀2擲開關，所述第一程控衰減器與第一單刀2擲開關的輸入端連接，所述第一單刀2擲開關的一個輸出點依次連接第二程控衰減器、第三程控衰減器和第二單刀2擲開關的一個輸入點，所述第一單刀2擲開關的另一個輸出點依次連接第一放大器、第四程控衰減器、第二放大器和第二單刀2擲開關的另一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林春材，
申請(專利權)人：成都天奧測控技術有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51