CN109633579B - 一种固定中频接收通道校准信号产生方法及产生电路 - Google Patents

Abstract

一种固定中频接收通道校准信号产生方法及产生电路，将晶振信号与本振信号混频得到随动本振信号的模拟天线信号，简化了模拟天线信号产生方式，再将该模拟天线信号与同一个本振信号混频得到通道校准信号，该校准信号的稳定度和杂散情况跟晶振信号一致，提高了校准信号的频率稳定度和杂散抑制度，达到了同步校准的效果，不仅使通道校准信号的性能稳定可靠，有效的降低了成本，而且降低了校准信号产生电路的复杂度，具有很强的实用性及应用前景。

Description

一种固定中频接收通道校准信号产生方法及产生电路

技术领域

本发明涉及一种固定中频接收通道校准信号产生方法及产生电路。

背景技术

在接收机系统中，常要求对接收通道进行校准，来提高雷达、导引头和引信中的接收机系统的精确性。接收通道校准信号由本振信号和模拟天线信号混频得到，为了精确校准接收通道，一般要求本振信号和模拟天线信号是两个独立的信号，从而增加了校准信号产生电路的复杂度。

发明内容

本发明提供一种固定中频接收通道校准信号产生方法及产生电路，实现方式简单、性能稳定可靠、杂散抑制度小，成本低。

为了达到上述目的，本发明提供一种固定中频接收通道校准信号产生方法，包含以下步骤：

步骤S1、将晶振信号与本振信号混频，得到随动本振信号的模拟天线信号；

步骤S2、将所述的模拟天线信号与同一个本振信号混频，得到通道校准信号。

本发明还提供一种固定中频接收通道校准信号产生电路，包含：

第一功分器，其输入端通过微带线连接本振信号输入端口，用于将输入的本振信号分成两路信号，一路作为模拟天线信号的本振驱动信号，另一路作为校准信号的本振驱动信号；

镜像抑制混频器，其本振输入端通过微带线连接第一功分器输出的本振信号，其中频输入端通过微带线连接晶振信号输入端口输入的晶振信号，该镜像抑制混频器用于将本振信号与晶振信号混频得到模拟天线信号，并抑制模拟天线信号中的镜像信号；

第二功分器，其输入端通过微带线连接镜像抑制混频器的输出端，用于将输入的模拟天线信号成两路信号，一路通过微带线连接模拟天线信号输出端口，作为模拟天线信号输出，用于监测模拟天线信号，另一路通过微带线连接单刀双掷开关的输入端；

单刀双掷开关，其输入端分别通过微带线连接第二功分器的输出端和天线信号输入端口，用于实现天线信号和模拟天线信号的切换，该单刀双掷开关的输出作为校准信号的射频信号；

混频器，其本振输入端通过微带线连接第一功分器输出的本振信号，其射频输入端通过微带线连接单刀双掷开关输出的射频信号，该混频器用于将本振信号与天线信号或模拟天线信号混频得到中频信号，将中频信号输出给中频信号输出端口。

在第一路本振驱动信号的传输路径上设置第一隔离器和第一放大器；

所述的第一隔离器的输入端通过微带线连接第一功分器，其输出端通过微带线连接第一放大器，该第一隔离器用于实现天线信号与本振信号的隔离；

所述的第一放大器的输入端通过微带线连接第一隔离器，其输出端通过微带线连接混频器，该第一放大器用于放大本振信号功率，驱动混频器正常工作。

在第二路本振驱动信号的传输路径上设置第二隔离器和第二放大器；

所述的第二隔离器的输入端通过微带线连接第一功分器，其输出端通过微带线连接第二放大器，该第二隔离器用于实现模拟天线信号与本振信号的隔离；

所述的第二放大器的输入端通过微带线连接第二隔离器，其输出端通过微带线连接镜像抑制混频器，该第二放大器用于放大本振信号功率，驱动镜像抑制混频器正常工作。

在晶振信号的传输路径上设置可控衰减器，其输入端通过微带线连接晶振信号输入端口，其输出端通过微带线连接镜像抑制混频器，该可控衰减器用于调整晶振信号功率，实现晶振信号在不同功率下的通道校准。

在射频信号的传输路径上设置低噪声放大器，其输入端通过微带线连接单刀双掷开关的输出端，其输出端通过微带线连接混频器的输入端，该低噪声放大器用于对天线信号的低噪声放大，减少通道的噪声恶化。

在中频信号的传输路径上设置滤波器，其输入端通过微带线连接混频器的输出端，其输出端通过微带线连接中频信号输出端口，该滤波器为带通滤波器，使得中频信号可以通过，但本振信号和天线信号以及混频器的交调杂散信号不能通过，以提高中频信号的频谱质量。

通道校准时，将单刀双掷开关切换到模拟天线信号输出端，本振信号与模拟天线信号混频得到通道校准信号，通道校准完毕，将单刀双掷开关切换到天线信号输出端，本振信号与天线信号混频得到中频信号。

本发明通过将晶振信号与本振信号混频得到随动本振信号的模拟天线信号，简化了模拟天线信号产生方式，再将该模拟天线信号与同一个本振信号混频得到通道校准信号，该校准信号的稳定度和杂散情况跟晶振信号一致，提高了校准信号的频率稳定度和杂散抑制度，达到了同步校准的效果，不仅使通道校准信号的性能稳定可靠，有效的降低了成本，而且降低了校准信号产生电路的复杂度，具有很强的实用性及应用前景。

附图说明

图1是本发明提供的一种固定中频接收通道校准信号产生方法的流程图。

图2是本发明提供的一种固定中频接收通道校准信号产生电路的框图。

图3是本振信号输入频谱。

图4是晶振信号输入频谱。

图5是模拟天线信号输出频谱。

图6是通道校准时中频信号输出频谱。

具体实施方式

以下根据图1～图6，具体说明本发明的较佳实施例。

如图1所示，本发明提供一种固定中频接收通道校准信号产生方法，包含以下步骤：

步骤S1、将晶振信号与本振信号混频，得到随动本振信号的模拟天线信号；

步骤S2、将所述的模拟天线信号与同一个本振信号混频，得到通道校准信号。

如图2所示，本发明提供一种固定中频接收通道校准信号产生电路，包含：

第一功分器2，其输入端通过微带线连接本振信号输入端口1，用于将输入的本振信号分成两路信号，一路作为模拟天线信号的本振驱动信号，另一路作为校准信号的本振驱动信号；

镜像抑制混频器5，其本振输入端通过微带线连接第一功分器2输出的本振信号，其中频输入端通过微带线连接晶振信号输入端口7输入的晶振信号，该镜像抑制混频器5用于将本振信号与晶振信号混频得到模拟天线信号，并抑制模拟天线信号中的镜像信号；

第二功分器8，其输入端通过微带线连接镜像抑制混频器5的输出端，用于将输入的模拟天线信号成两路信号，一路通过微带线连接模拟天线信号输出端口9，作为模拟天线信号输出，用于监测模拟天线信号，另一路通过微带线连接单刀双掷开关13的输入端；

单刀双掷开关13，其输入端分别通过微带线连接第二功分器8的输出端和天线信号输入端口12，用于实现天线信号和模拟天线信号的切换，该单刀双掷开关13的输出作为校准信号的射频信号；

混频器15，其本振输入端通过微带线连接第一功分器2输出的本振信号，其射频输入端通过微带线连接单刀双掷开关13输出的射频信号，该混频器15用于将本振信号与天线信号或模拟天线信号混频得到中频信号，将中频信号输出给中频信号输出端口17。

进一步，为了达到更好的效果，在第一路本振驱动信号的传输路径上设置第一隔离器10和第一放大器11。

所述的第一隔离器10的输入端通过微带线连接第一功分器2，其输出端通过微带线连接第一放大器11，该第一隔离器10用于实现天线信号与本振信号的隔离。

所述的第一放大器11的输入端通过微带线连接第一隔离器10，其输出端通过微带线连接混频器15，该第一放大器11用于放大本振信号功率，驱动混频器15正常工作。

进一步，在第二路本振驱动信号的传输路径上设置第二隔离器3和第二放大器4。

所述的第二隔离器3的输入端通过微带线连接第一功分器2，其输出端通过微带线连接第二放大器4，该第二隔离器3用于实现模拟天线信号与本振信号的隔离。

所述的第二放大器4的输入端通过微带线连接第二隔离器3，其输出端通过微带线连接镜像抑制混频器5，该第二放大器4用于放大本振信号功率，驱动镜像抑制混频器5正常工作。

进一步，在晶振信号的传输路径上设置可控衰减器6，其输入端通过微带线连接晶振信号输入端口7，其输出端通过微带线连接镜像抑制混频器5，该可控衰减器6用于调整晶振信号功率，实现晶振信号在不同功率下的通道校准。

进一步，在射频信号的传输路径上设置低噪声放大器14，其输入端通过微带线连接单刀双掷开关13的输出端，其输出端通过微带线连接混频器15的输入端，该低噪声放大器14用于对天线信号的低噪声放大，减少通道的噪声恶化。

进一步，在中频信号的传输路径上设置滤波器16，其输入端通过微带线连接混频器15的输出端，其输出端通过微带线连接中频信号输出端口17，该滤波器16为带通滤波器，使得中频信号可以通过，但本振信号和天线信号以及混频器15的交调杂散信号不能通过，以提高中频信号的频谱质量。

本发明提供的校准信号产生电路的器件链路顺序设置为：

第一功分器2→第二隔离器3→第二放大器4→镜像抑制混频器5；

第一功分器2→第一隔离器10→第一放大器11→混频器15；

可控衰减器6→镜像抑制混频器5→第二功分器8→单刀双掷开关13→低噪声放大器14→混频器15→滤波器16。

本振信号从本振信号输入端口1输入，经过第一功分器2分成两路信号，一路信号经过第一隔离器10和第一放大器11放大后，作为混频器15的本振驱动信号，另一路信号经过第二隔离器3和第二放大器4放大后，作为镜像抑制混频器5的本振驱动信号。晶振信号从晶振信号输入端口7输入，经过可控衰减器6，作为镜像抑制混频器5的中频信号。镜像抑制混频器5的混频输出信号经过第二功分器8分成两路信号，一路信号从模拟天线信号输出端口9输出，用于监测模拟天线信号，另一路信号作为单刀双掷开关13的输入信号。天线信号从天线信号输入端口12输入，作为单刀双掷开关13的输入信号。单刀双掷开关13的输出信号经过低噪声放大器14放大后，作为混频器15的射频信号。混频器15的混频输出信号经过滤波器16后，作为中频信号从中频信号输出端口17输出。

本振信号从本振信号输入端口1输入，本振信号的功率应满足经第二放大器4放大后驱动镜像抑制混频器5的要求，同时应满足经第一放大器11放大后驱动混频器15的要求，从本振信号输入端口1输入的本振信号功率是固定的，可以选择驱动功率相近的镜像抑制混频器5和混频器15，也可以选择不同放大增益的第二放大器4和第一放大器11，来各自满足镜像抑制混频器5和混频器15的驱动功率，或者可以在镜像抑制混频器5和混频器15的本振输入端加衰减器来调整本振驱动功率。

晶振信号从晶振信号输入端口7输入，可以调整可控衰减器6的衰减量，使得镜像抑制混频器5的晶振信号功率覆盖一定范围，该晶振信号通过镜像抑制混频器5得到的模拟天线信号功率也覆盖一定范围，该模拟天线信号通过单刀双掷开关13、低噪声放大器14、混频器15和滤波器16，得到中频信号，单刀双掷开关13、低噪声放大器14、混频器15和滤波器16的增益都是固定的，使得中频信号的功率覆盖一定范围，从而实现功率值在一定范围内的通道校准信号。

通道校准时，将单刀双掷开关13切换到模拟天线信号输出端，本振信号与模拟天线信号混频得到通道校准信号，通道校准完毕，将单刀双掷开关13切换到天线信号输出端，本振信号与天线信号混频得到中频信号。为了减少模拟天线信号反向传输到单刀双掷开关13输出端，单刀双掷开关13应选择隔离度高的开关，同时调整可控衰减器6的衰减量为最大值，这样模拟天线信号反向传输到单刀双掷开关13输出端的幅度基本忽略不计。图3是本振信号输入频谱。图4是晶振信号输入频谱。图5是模拟天线信号输出频谱。图6是通道校准时中频信号输出频谱。

本发明通过将晶振信号与本振信号混频得到随动本振信号的模拟天线信号，简化了模拟天线信号产生方式，再将该模拟天线信号与同一个本振信号混频得到通道校准信号，该校准信号的稳定度和杂散情况跟晶振信号一致，提高了校准信号的频率稳定度和杂散抑制度，达到了同步校准的效果，不仅使通道校准信号的性能稳定可靠，有效的降低了成本，而且降低了校准信号产生电路的复杂度，具有很强的实用性及应用前景。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种产生固定中频接收通道校准信号的电路，其特征在于，包含：

第一功分器（2），其输入端通过微带线连接本振信号输入端口（1），用于将输入的本振信号分成两路信号，一路作为模拟天线信号的本振驱动信号，另一路作为校准信号的本振驱动信号；

镜像抑制混频器（5），其本振输入端通过微带线连接第一功分器（2）输出的本振信号，其中频输入端通过微带线连接晶振信号输入端口（7）输入的晶振信号，该镜像抑制混频器（5）用于将本振信号与晶振信号混频得到模拟天线信号，并抑制模拟天线信号中的镜像信号；

第二功分器（8），其输入端通过微带线连接镜像抑制混频器（5）的输出端，用于将输入的模拟天线信号成两路信号，一路通过微带线连接模拟天线信号输出端口（9），作为模拟天线信号输出，用于监测模拟天线信号，另一路通过微带线连接单刀双掷开关（13）的输入端；

单刀双掷开关（13），其输入端分别通过微带线连接第二功分器（8）的输出端和天线信号输入端口（12），用于实现天线信号和模拟天线信号的切换，该单刀双掷开关（13）的输出作为校准信号的射频信号；

混频器（15），其本振输入端通过微带线连接第一功分器（2）输出的本振信号，其射频输入端通过微带线连接单刀双掷开关（13）输出的射频信号，该混频器（15）用于将本振信号与天线信号或模拟天线信号混频得到中频信号，将中频信号输出给中频信号输出端口（17）。

2.如权利要求1所述的产生固定中频接收通道校准信号的电路，其特征在于，在第一路本振驱动信号的传输路径上设置第一隔离器（10）和第一放大器（11）；

所述的第一隔离器（10）的输入端通过微带线连接第一功分器（2），其输出端通过微带线连接第一放大器（11），该第一隔离器（10）用于实现天线信号与本振信号的隔离；

所述的第一放大器（11）的输入端通过微带线连接第一隔离器（10），其输出端通过微带线连接混频器（15），该第一放大器（11）用于放大本振信号功率，驱动混频器（15）正常工作。

3.如权利要求1所述的产生固定中频接收通道校准信号的电路，其特征在于，在第二路本振驱动信号的传输路径上设置第二隔离器（3）和第二放大器（4）；

所述的第二隔离器（3）的输入端通过微带线连接第一功分器（2），其输出端通过微带线连接第二放大器（4），该第二隔离器（3）用于实现模拟天线信号与本振信号的隔离；

所述的第二放大器（4）的输入端通过微带线连接第二隔离器（3），其输出端通过微带线连接镜像抑制混频器（5），该第二放大器（4）用于放大本振信号功率，驱动镜像抑制混频器（5）正常工作。

4.如权利要求1所述的产生固定中频接收通道校准信号的电路，其特征在于，在晶振信号的传输路径上设置可控衰减器（6），其输入端通过微带线连接晶振信号输入端口（7），其输出端通过微带线连接镜像抑制混频器（5），该可控衰减器（6）用于调整晶振信号功率，实现晶振信号在不同功率下的通道校准。

5.如权利要求1所述的产生固定中频接收通道校准信号的电路，其特征在于，在射频信号的传输路径上设置低噪声放大器（14），其输入端通过微带线连接单刀双掷开关（13）的输出端，其输出端通过微带线连接混频器（15）的输入端，该低噪声放大器（14）用于对天线信号的低噪声放大，减少通道的噪声恶化。

6.如权利要求1所述的产生固定中频接收通道校准信号的电路，其特征在于，在中频信号的传输路径上设置滤波器（16），其输入端通过微带线连接混频器（15）的输出端，其输出端通过微带线连接中频信号输出端口（17），该滤波器（16）为带通滤波器，使得中频信号可以通过，但本振信号和天线信号以及混频器（15）的交调杂散信号不能通过，以提高中频信号的频谱质量。

7.如权利要求1所述的产生固定中频接收通道校准信号的电路，其特征在于，通道校准时，将单刀双掷开关（13）切换到模拟天线信号输出端，本振信号与模拟天线信号混频得到通道校准信号，通道校准完毕，将单刀双掷开关（13）切换到天线信号输出端，本振信号与天线信号混频得到中频信号。

8.一种利用如权利要求1-7中任意一项所述的产生固定中频接收通道校准信号的电路来产生固定中频接收通道校准信号的方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤S1、将晶振信号与本振信号混频，得到随动本振信号的模拟天线信号；

步骤S2、将所述的模拟天线信号与同一个本振信号混频，得到通道校准信号。

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