CN102510265A - 基于变频系统的自适应减小本振泄露的方法及实现装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应减小本振泄露的方法及实现装置，实现该方法的变频装置为本振的输出端同可控衰减器的输入端相连；控制单元的控制信号端同可控衰减器的控制信号接入端相连；可控衰减器输出端同混频器的本振输入端相连；射频信号输入到混频器的输入端；混频器的输出端同射频滤波器输入端相连接；耦合器输入端同射频滤波器输出端相连并进行信号耦合；耦合器耦合输出端同功率检测器的输入端连接；功率检测器的信号输出端同控制单元的信号输入端相连。本发明通过在本振和混频器之间增加可控衰减器，用来调整本振输出功率，在对本振泄露信号对系统指标造成恶化时，可以自适应降低输出本振功率来减小本振泄露。

Description

基于变频系统的自适应减小本振泄露的方法及实现装置

技术领域

本发明涉及一种在变频系统中自适应链路信号，保证链路信号同本振信号的比值不恶化的方法和实现该方法的本振功率可自适应变化的变频装置，该发明适用于射频微波变频系统。

背景技术

在射频微波系统中遇到需要移频、改变载频频率等频率变换时，都需要使用混频器。实现频谱搬移的基本方法是将两个信号相乘，这样除了主信号外还需要另外一个信号，即本振信号。混频器有三个端口，理论上混频器各端口之间应该是严格隔离的，但实际上由于混频器器件内部的电路不对称性，产生各端口间的窜透。其中本振向射频端口的泄露对系统会产生的影响较大，会影响后端放大器工作，中频采样，甚至由天线辐射出去，干扰邻近信道。

本振信号供混频器使用，混频器的性能会随着本振的功率和频率变化而变化，而本振功率只要在一定范围内变动，则对混频器自身性能不会产生很大的影响。本振功率主要影响混频器的插损和IP3，见图1，图2。

在混频系统中，如果中频信号频率与系统带宽接近时，信号载频频率处在系统带内的一边时，本振泄露信号会从另一边开始进入射频滤波器带内，由于实际滤波器的矩形系数达不到理想值，本振泄露会增大，从而影响整个系统的工作。当系统输入功率减小时，由于本振泄露功率不变，信号功率同本振泄露功率之间的差值将减小，这个时候，对于系统是不需要很高线性度的，这时可以降低本振功率，即保证系统在合理的线性范围内，而且保证了信号功率同本振泄露功率差值足够大。对于混频器，本振输入功率的大小又决定着混频器的动态范围，IP 3等指标，因此在全频段内无区别的降低本振功率。也会降低模块整体的指标。

发明内容

本发明的目的为了克服上述现有技术存在的问题及缺点，提出一种保证主信号功率同本振功率比值不恶化方法，并提供一种自适应减小本振泄露的变频装置，通过在本振源和混频器之间增加可控衰减器，用来调整本振输出功率，在对本振泄露信号无法很好抑制的频段，可以自适应降低输出本振功率来减小本振泄露，保证本振泄露功率同主信号功率比值不会恶化。

本发明采用的技术方案是：

一种自适应减小本振泄露的方法，其特征在于按以下步骤进行：链路的射频主信号经过混频器、射频滤波器、耦合器，耦合进入到功率检测器，功率检测器检测链路的射频主信号功率并发送检测电平信号给控制单元，控制单元接收到由功率检测器发送来的检测信号，判定链路的射频主信号大小，控制可控衰减器来控制本振功率，并使本振功率与链路的射频主信号功率比值在系统要求的指标范围内，从而实现自适应减小本振泄露。

一种自适应减小本振泄露的变频装置，包括本振源、可控衰减器、射频滤波器、耦合器、功率检测器、控制单元、混频器；其特征是：本振源的输出端同可控衰减器的输入端相连；控制单元的控制信号端同可控衰减器的控制信号接入端相连，使可控衰减器可以收到控制信号，改变衰减值；可控衰减器输出端同混频器的本振输入端相连；射频主信号输入到混频器的输入端；混频器的输出端同射频滤波器输入端相连接；耦合器输入端同射频滤波器输出端相连并进行信号耦合；耦合器耦合输出端同功率检测器的输入端连接；功率检测器的信号输出端同控制单元的信号输入端相连，提供检测数据；该变频装置构成闭环反馈环路。

检测链路的射频主信号功率，当链路的射频主信号功率降低时，对系统线性度要求降低，降低本振信号功率导致系统线性度降低可以容忍，但这时链路的射频主信号同本振泄露信号比值恶化，这时通过降低本振功率，来保证两信号比值不恶化，满足系统指标要求。

在本振信号源放大器和混频器之间加入可控衰减器，见图3。由可控衰减器来控制本振信号的输出功率，在主信号降低时，通过耦合检测，反馈给控制单元，增大可控衰减器的衰减量以减小本振信号功率，从而降低本振泄露，保证系统整体指标。

本发明同现有技术相比所具有的优点、特点或积极效果：

现有变频系统通过矩形系数较好的射频滤波器抑制本振泄露信号或者选用本振抑制较好的混频器来抑制本振泄露信号，但会增加整体系统成本。而采用本方法，只需增加一块可控衰减器、检测单元和占用较少的控制单元资源便可达到自适应抑制本振泄露的目的，保证系统各指标的均衡。

附图说明

图1为混频器插损/本振功率/频率关系图。

图2为混频器IP3/本振功率/频率关系图。

图3为本发明装置的原理框图。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步的描述。

如图3所示，本发明包括本振源1、可控衰减器2、射频滤波器3、本振滤波器4、耦合器5、控制单元6、混频器7；其特征是：本振源1的输出端同可控衰减器2的输入端相连；控制单元6的控制信号端同可控衰减器2的控制信号接入端相连，使可控衰减器2可以收到控制信号，改变衰减值；可控衰减器2输出端同混频器7的本振输入端相连；射频信号输入到混频器7的输入端；混频器7的输出端同射频滤波器3输入端相连接；耦合器4输入端同射频滤波器3输出端相连并进行信号耦合；耦合器4耦合端同功率检测器5的输入端连连；功率检测器5的信号输出端同控制单元6的信号输入端相连，提供检测数据，该变频装置构成闭环反馈环路。

本发明控制单元6选用微处理器(MCU)，根据具体的应用系统，选取频段、插入损耗、衰减范围和动态范围合适的压控或数控衰减器；选取频率合适的功率检测器(DET)。将可控衰减器串联在本振源和混频器之间，将混频器输出后经过射频带通滤波器(RF BPF)的信号耦合出来，通过耦合器，输入功率检测器，将检测电平信号送至模块微处理器，判决主信号的大小，再通过系统微处理器(MCU)发出控制信号，根据需要，控制可控衰减器的衰减值，来合理控制本振源的输出功率，并使本振源功率与链路的射频主信号功率比值在系统要求的指标范围内，使混频器的本振泄露可控，在需要抑制本振泄露时降低本振输出功率，从而在降低本振泄露的同时，保证主信号功率同本振信号功率比值不恶化，对系统中因本振功率降低而影响的指标可控，达到自适应目的。

Claims (2)

1.一种自适应减小本振泄露的方法，其特征在于按以下步骤进行：链路的射频主信号经过混频器、射频滤波器、耦合器，耦合进入到功率检测器，功率检测器检测链路的射频主信号功率并发送检测电平信号给控制单元，控制单元接收到由功率检测器发送来的检测电平信号，判定链路的射频主信号大小，来控制可控衰减器来控制本振功率，并使本振功率与链路的射频主信号功率比值在系统要求的指标范围内，从而实现自适应减小本振泄露。

2.一种自适应减小本振泄露的变频装置，包括本振源、可控衰减器、射频滤波器、耦合器、功率检测器、控制单元、混频器；其特征是：本振源的输出端同可控衰减器的输入端相连；控制单元的控制信号端同可控衰减器的控制信号接入端相连；可控衰减器输出端同混频器的本振输入端相连；射频主信号输入到混频器的输入端；混频器的输出端同射频滤波器输入端相连接；耦合器输入端同射频滤波器输出端相连并进行信号耦合；耦合器耦合输出端同功率检测器的输入端连接；功率检测器的信号输出端同控制单元的信号输入端相连，变频装置构成闭环反馈环路。

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