CN106526374A - 一种通用可配置射频模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种通用可配置射频模拟装置，该装置包括输入单元、输出单元和控制单元，其中输入单元包括依次连接的信号输入模块、信号解调模块和下变频模块；输出单元包括依次连接的基带模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块；控制单元包括主控模块及与其连接的状态显示模块和人机交互模块，用于控制所述射频模拟装置处理输入信号和输出射频信号。该装置通过人机交互模块更改射频模拟装置配置信息，进而主控模块完成其他各模块工作状态的改变，实现射频模拟信息的重新配置，满足应用于多类型电子产品的测试要求。

Description

一种通用可配置射频模拟装置

技术领域

本发明涉及一种射频模拟装置。更具体地，涉及一种通用可配置射频模拟装置。

背景技术

测试系统是电子产品质量的检验工具，可为电子产品提供定期维护，确保其稳定可靠工作。随着电子技术的成熟和高速发展，电子设备采用的射频元件不断增多，导致相应地需要很多射频测试。射频(Radio Frequency)简称RF，射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称，具有远距离传输能力。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。

目前，测试系统中广泛使用射频模拟装置进行射频测试，而常用的射频模拟装置主要由电源模块、基带模块、调频模块、调制模块等组成，能够完成特定的射频信号模拟，并满足单一电子产品的测试要求。但随着电子产品系列化、多样化的发展，要求测试系统能够对多类型电子产品进行测试，即对测试系统中的射频模拟装置提出了更高的要求。

因此，需要提供一种能够通过人工配置，将输入信号解调、变频至可分析频率范围并输出用于模拟特定的目标特性的射频信号，以完成多种特定射频信号模拟的射频模拟装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种能够通过人工配置，完成多种特定射频信号模拟的射频模拟装置。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种通用可配置射频模拟装置，该射频模拟装置包括输入单元、输出单元和控制单元，其中

输入单元，包括信号输入模块、信号解调模块和下变频模块，信号输入模块、信号解调模块和下变频模块依次电连接；

输出单元，包括基带模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块，基带模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块依次电连接；以及

控制单元，包括主控模块、状态显示模块和人机交互模块，主控模块分别与状态显示模块、人机交互模块、信号输入模块、信号解调模块、下变频模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块电连接，用于控制射频模拟装置处理输入信号和输出射频信号。

优选地，信号输入模块、信号解调模块、下变频模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块均根据测试要求进行配置。

优选地，信号输入模块至少包括第一信号输入接口、第二信号输入接口和第三信号输入接口；信号输出模块至少包括第一信号输出接口、第二信号输出接口和第三信号输出接口。

优选地，信号输入模块用于对接收的射频信号的输入通道和输入功率进行控制选择；信号解调模块用于对接收的射频信号进行解调；下变频模块用于将接收的射频信号下变频至第一频率，第一频率为30～50MHz。

进一步优选地，接收的射频信号频率为30MHz～20GHz。

优选地，基带模块用于产生中频信号，中频信号频率为30MHz；上变频模块用于将中频信号上变频到第二频率，第二频率为1～20GHz，生成输出射频信号；信号调制模块用于对输出射频信号进行脉冲和噪声调制；信号输出模块用于对输出射频信号的输出通道和输出功率进行控制选择。

优选地，主控模块用于控制射频模拟装置中各模块处于符合配置要求的工作状态，完成射频模拟装置的状态配置；状态显示模块用于显示当前配置状态信息；人机交互模块用于根据检测要求输入配置信息。

优选地，主控模块与状态显示模块通过VGA接口进行通讯，VGA(VideoGraphicsArray)为视频传输标准。

优选地，主控模块与人机交互模块通过串口进行通讯。

优选地，主控模块与信号输入模块、信号解调模块、下变频模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块通过cPCIe总线进行通讯。

本发明的有益效果如下：

本发明中通用可配置射频模拟装置，通过人机交互模块能够更改射频模拟装置配置信息，进而主控模块完成其他各模块工作状态的改变，实现射频模拟信息的重新配置，使得该射频模拟装置能够通过人工配置，完成多种特定射频信号的模拟，满足应用于多类型电子产品的测试要求。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出一种通用可配置射频模拟装置组成结构图。

图2示出具体实施例中一种通用可配置射频模拟装置结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种通用可配置射频模拟装置，该射频模拟装置的设计依据虚拟仪器的设计方法，通过软件配置实现需要的功能，具体包括输入单元、输出单元和控制单元。

输入单元，包括信号输入模块、信号解调模块和下变频模块，信号输入模块、信号解调模块和下变频模块依次电连接。信号输入模块至少包括第一信号输入接口、第二信号输入接口和第三信号输入接口。信号输入模块用于对接收的射频信号的输入通道和输入功率进行控制选择；信号解调模块用于对接收的射频信号进行解调；下变频模块用于将接收的射频信号下变频至第一频率，第一频率为30～50MHz。

输出单元，包括基带模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块，基带模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块依次电连接。信号输出模块至少包括第一信号输出接口、第二信号输出接口和第三信号输出接口。接收的射频信号频率为30MHz～20GHz。基带模块用于产生中频信号，中频信号频率为30MHz；上变频模块用于将中频信号上变频到第二频率，第二频率为1～20GHz，生成输出射频信号；信号调制模块用于对输出射频信号进行脉冲和噪声调制；信号输出模块用于对输出射频信号的输出通道和输出功率进行控制选择。

控制单元，包括主控模块、状态显示模块和人机交互模块，主控模块分别与状态显示模块、人机交互模块、信号输入模块、信号解调模块、下变频模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块电连接，用于控制射频模拟装置处理输入信号和输出射频信号。主控模块用于控制射频模拟装置中各模块处于符合配置要求的工作状态，完成射频模拟装置的状态配置；状态显示模块用于显示当前配置状态信息；人机交互模块用于根据检测要求输入配置信息。

本发明中，信号输入模块、信号解调模块、下变频模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块均根据测试要求进行配置。主控模块与状态显示模块通过VGA接口进行通讯，VGA(Video Graphics Array)为视频传输标准。主控模块与人机交互模块通过串口进行通讯。主控模块与信号输入模块、信号解调模块、下变频模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块通过cPCIe总线进行通讯。

工作原理如下：射频模拟装置通过cPCIe总线实现对上变频模块、信号调制模块、信号输出模块、下变频模块、信号解调模块、信号输入模块的控制，主控模块选用主控计算机，主控计算机上电自动执行配置软件，使各功能模块处于预定工作状态，当需要更改输出射频信号或输入信号处理时，通过人机交互模块操作配置软件更新、保存配置信息，并在重启配置软件后，配置信息生效，射频信号的收发处理按约定发生改变，基带模块的功能是产生30MHz中频信号，上变频模块的功能是将中频信号上变频到1GHz～20GHz任意频率，信号调制模块的功能是对射频信号进行脉冲、噪声等形式的调制，信号输出模块的功能是对输出通道1～3、输出功率0～40dB进行控制，下变频模块的功能是将接收的射频信号下变频至30MHz～50MHz任意频率，信号解调模块的功能是对接收的射频信号进行解调为连续波信号，信号输入模块的功能是对输入的射频信号进行功率变换0～40dB、通道选择1～3。

应注意的是，通道选择是根据配置情况来确定的。可配置即为通过软件参数设置，改变硬件对输入输出信号的处理方式，当信号输入模块包括M个信号输入接口、信号输出模块包括N个信号输出接口时，对应的通道选择为1～M和1～N。

具体实施例

如图2所示，一种通用可配置信号模拟装置，可分为三个部分：前面板19、后面板21和机箱20，具体地：前面板19包括状态显示模块1和人机交互模块2，分别用于显示和更改配置信息。后面板21包括三个信号输入接口和三个信号输出接口。其中包括第一信号输出接口12、第二信号输出接口13、第三信号输出接口14、第一信号输入接口15、第二信号输入接口16和第三信号输入接口17，用于射频模拟装置连接输入信号和输出信号。机箱20为射频模拟装置的核心部分，包括主控计算机4及为该射频模拟装置供电的电源模块5，还包括输入信号处理的输入模块11、信号解调模块9和下变频模块7，还包括用于输出射频信号的基带模块3、上变频模块6、信号调试模块8和信号输出模块10。

其连接关系为：主控计算机4通过VGA接口与状态显示模块1进行通讯；主控计算机4通过串口与人机交互模块2进行通信；主控计算机4通过cPCIe总线18分别与信号输入模块11、信号解调模块9、下变频模块7、上变频模块6、信号调制模块8和信号输出模块10电连接；基带模块3、上变频模块6、信号调试模块8和信号输出模块10依次电连接；输入模块11、信号解调模块9和下变频模块7依次电连接。

射频模拟装置的设计依据虚拟仪器的设计方法，通过软件配置实现需要的功能。基带模块的功能是产生中频信号，上变频模块的功能是将中频信号上变频到指定频率，信号调制模块的功能是对射频信号进行脉冲、噪声等调制，输出模块的功能是对输出通道、输出功率等进行控制，下变频模块的功能是将接收的射频信号下变频至指定频率，信号解调模块的功能是对接收的射频信号进行解调，信号输入模块的功能是对输入的射频信号进行功率变换、通道选择等，状态显示模块的功能是显示射频模拟装置工作过程中的重要状态信息，人机交互模块的功能是通过软件界面对射频信号进行配置，电源模块的功能是为主控计算机提供27V供电。

工作状态下，射频模拟装置通过cPCIe总线18实现对上变频模块6、信号调制模块8、输出模块10、下变频模块7、信号调制模块9、输入模块11的控制，主控计算机4上电自动执行配置软件，使各功能模块处于预定工作状态，当需要更改输出射频信号或输入信号处理时，通过人机交互模块2操作配置软件更新、保存配置信息，并在重启配置软件后，配置信息生效，射频信号的收发处理按约定发生改变。基带模块3的功能是产生30MHz中频信号，上变频模块6的功能是将中频信号上变频到1GHz～20GHz任意频率，信号调制模块8的功能是对射频信号进行脉冲、噪声等形式的调制，输出模块10的功能是对输出通道1～3、输出功率0～40dB进行控制，下变频模块7的功能是将接收的射频信号下变频至30MHz～50MHz任意频率，信号解调模块9的功能是对接收的射频信号进行解调为连续波信号，信号输入模块11的功能是对输入的射频信号进行功率变换0～40dB、通道选择1～3。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种通用可配置射频模拟装置，其特征在于，所述射频模拟装置包括输入单元、输出单元和控制单元，其中

输入单元，包括信号输入模块、信号解调模块和下变频模块，所述信号输入模块、信号解调模块和下变频模块依次电连接；

输出单元，包括基带模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块，所述基带模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块依次电连接；以及

控制单元，包括主控模块、状态显示模块和人机交互模块，所述主控模块分别与状态显示模块、人机交互模块、信号输入模块、信号解调模块、下变频模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块电连接，用于控制所述射频模拟装置处理输入信号和输出射频信号。

2.根据权利要求1所述的射频模拟装置，其特征在于，所述信号输入模块、信号解调模块、下变频模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块均根据测试要求进行配置。

3.根据权利要求1所述的射频模拟装置，其特征在于，所述信号输入模块至少包括第一信号输入接口、第二信号输入接口和第三信号输入接口；所述信号输出模块至少包括第一信号输出接口、第二信号输出接口和第三信号输出接口。

4.根据权利要求1所述的射频模拟装置，其特征在于，所述信号输入模块用于对接收的射频信号的输入通道和输入功率进行控制选择；所述信号解调模块用于对接收的射频信号进行解调；所述下变频模块用于将接收的射频信号下变频至第一频率，所述第一频率为30～50MHz。

5.根据权利要求4所述的射频模拟装置，其特征在于，所述接收的射频信号频率为30MHz～20GHz。

6.根据权利要求1所述的射频模拟装置，其特征在于，所述基带模块用于产生中频信号，所述中频信号频率为30MHz；所述上变频模块用于将所述中频信号上变频到第二频率，所述第二频率为1～20GHz，生成输出射频信号；所述信号调制模块用于对所述输出射频信号进行脉冲和噪声调制；所述信号输出模块用于对输出射频信号的输出通道和输出功率进行控制选择。

7.根据权利要求1所述的射频模拟装置，其特征在于，所述主控模块用于控制射频模拟装置中各模块处于符合配置要求的工作状态，完成所述射频模拟装置的状态配置；所述状态显示模块用于显示当前配置状态信息；所述人机交互模块用于根据检测要求输入配置信息。

8.根据权利要求1所述的射频模拟装置，其特征在于，所述主控模块与状态显示模块通过VGA接口进行通讯。

9.根据权利要求1所述的射频模拟装置，其特征在于，所述主控模块与人机交互模块通过串口进行通讯。

10.根据权利要求1所述的射频模拟装置，其特征在于，所述主控模块与信号输入模块、信号解调模块、下变频模块、上变频模块、信号调制模块和信号输出模块通过cPCIe总线进行通讯。