CN109861646B - 一种宽带毫米波上变频方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种宽带毫米波上变频方法，输出宽带毫米波信号，同时避免上变频输出的宽带宽信号不平坦和带内杂散。本发明对3.8GHz，0dBm固定中频信号进行上变频，通过四级多路混频，最终完成信号频段为4.8～40GHz，功率在‑120dBm～0dBm，2GHz宽带信号的输出，即实现了2GHz带宽调制信号、120dB大动态功率范围的宽信号频段输出，解决了宽带毫米波范围内的电磁信号模拟问题。

Description

一种宽带毫米波上变频方法
技术领域
本发明属于宽带电磁信号模拟技术领域，具体涉及一种宽带毫米波上变频方法。
背景技术
在未来作战中，电子战装备将面临着极为复杂恶劣的电磁环境，突出表现在雷达信号和通信信号瞬息万变且呈现信号密集、信号频段宽(频率4.8～40GHz)、动态范围大(120dB)、带宽宽窄各异的调制方式。受毫米波器件工艺和制造成本等因素影响，通常情况下，信号的调制处理都会在中频或较低的频率(3.8GHz)下进行，但电磁信号模拟中不可避免的会使用毫米波信号，所以需要进行毫米波上变频，毫米波上变频方法是毫米波电磁信号模拟系统的重要手段。
现有的输出宽带宽信号(带宽大于等于2GHz)的上变频方法，其输出频率难以达到毫米波频率；现有输出毫米波信号的上变频方法，其输出信号难以达到2GHz及以上带宽。
同时，对于宽带高中频输入信号，现有的上变频方法由于器件本身工艺水平的限制，上变频到毫米波之后会出现信号不平坦和带内杂散问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种宽带毫米波上变频方法，输出宽带毫米波信号，同时避免上变频输出的宽带宽信号不平坦和带内杂散。
为实现上述目的，本发明的一种宽带毫米波上变频方法，包括如下步骤：
步骤1，将3.8GHz±1GHz的中频输入信号作为第一中频信号与23GHz本振信号进行第一级混频，产生26.8GHz±1GHz的第二中频信号输出；
步骤2，将第二中频信号与31.6GHz-37.8GHz的本振信号进行混频，得到4.8GHz～11GHz的扩频信号，再将4.8GHz～11GHz的扩频信号的最终输出信号的功率调整到0dBm；
将第二中频信号与22GHz本振信号进行第二级混频，得到4.8GHz±1GHz的第三中频信号；
步骤3，将第三中频信号与15.8GHz-29.8GHz的本振信号进行混频，产生11～25GHz的扩频信号，再将11～25GHz的扩频信号的最终输出信号的功率调整到0dBm；
将第三中频信号与12.7GHz本振信号进行第三混频，得到7.9GHz±1GHz的第四中频信号；
步骤4，将第四中频信号与17.1-32.1GHz的本振信号进行混频，得到25～40GHz的扩频信号，再将25～40GHz的扩频信号的最终输出信号的功率调整到0dBm；
步骤5，经过单刀四掷毫米波开关选通步骤2至步骤4得到的扩频信号，并对选中的扩频信号进行放大衰减，最终得到动态范围为120dB，步进为0.5dB的宽带毫米波信号。
其中，所述步骤2-步骤4中，通过将扩频信号依次经过开关滤波、放大衰减以及多路均衡，实现将扩频信号的最终输出信号的功率调整到0dBm。
其中，使用动态范围为30dB，步进为0.5dB的程控衰减器对所述步骤2-步骤4中的扩频信号进行放大衰减，将扩频信号的最终输出信号的功率调整到0dBm；使用动态范围为90dB，步进为10dB的程控衰减器对所述步骤5中的选通信号输出进行放大衰减。
有益效果：
本发明对3.8GHz，0dBm固定中频信号进行上变频，通过四级多路混频，最终完成信号频段为4.8～40GHz，功率在-120dBm～0dBm，2GHz宽带信号的输出，即实现了2GHz带宽调制信号、120dB大动态功率范围的宽信号频段输出，解决了宽带毫米波范围内的电磁信号模拟问题。
附图说明
图1为本发明宽带毫米波上变频方法原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图，并举实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本实施例的一种宽带毫米波上变频方法，包括如下步骤：
步骤1，将3.8GHz±1GHz的中频输入信号作为第一中频信号与23GHz本振信号进行第一级混频，产生26.8GHz±1GHz的第二中频信号输出；
步骤2，将第二中频信号与31.6GHz-37.8GHz的本振信号进行混频，得到4.8GHz～11GHz的扩频信号并输出，再依次经过开关滤波、放大衰减以及多路均衡将最终输出信号的功率调整到0dBm；其中进行放大衰减所用程控衰减器的动态范围为30dB，步进为0.5dB；
将第二中频信号与22GHz本振信号进行第二级混频，得到4.8GHz±1GHz的第三中频信号；
步骤3，将第三中频信号与15.8GHz-29.8GHz的本振信号进行混频，产生11～25GHz的扩频信号，并经过开关滤波、放大衰减以及多路均衡将最终输出信号的功率调整到0dBm；其中进行放大衰减所用程控衰减器的动态范围为30dB，步进为0.5dB；
将第三中频信号与12.7GHz本振信号进行第三混频，得到7.9GHz±1GHz的第四中频信号；
步骤4，将第四中频信号与17.1-32.1GHz的本振信息进行第四级混频，得到25～40GHz的扩频信号，并经过开关滤波、放大衰减以及多路均衡将最终输出信号的功率调整到0dBm；其中进行放大衰减所用程控衰减器的动态范围为30dB，步进为0.5dB；
步骤5，经过单刀四掷毫米波开关选通步骤2至步骤4得到的扩频信号，并对选中的扩频信号经过动态范围为90dB、步进为10dB的程控衰减器进行放大衰减，最终得到动态范围为120dB，步进为0.5dB的宽带毫米波信号。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种宽带毫米波上变频方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将3.8GHz±1GHz的中频输入信号作为第一中频信号与23GHz本振信号进行第一级混频，产生26.8GHz±1GHz的第二中频信号输出；
步骤2，将第二中频信号与31.6GHz-37.8GHz的本振信号进行混频，得到4.8GHz～11GHz的扩频信号，再将4.8GHz～11GHz的扩频信号的最终输出信号的功率调整到0dBm；
将第二中频信号与22GHz本振信号进行第二级混频，得到4.8GHz±1GHz的第三中频信号；
步骤3，将第三中频信号与15.8GHz-29.8GHz的本振信号进行混频，产生11～25GHz的扩频信号，再将11～25GHz的扩频信号的最终输出信号的功率调整到0dBm；
将第三中频信号与12.7GHz本振信号进行第三混频，得到7.9GHz±1GHz的第四中频信号；
步骤4，将第四中频信号与17.1-32.1GHz的本振信号进行混频，得到25～40GHz的扩频信号，再将25～40GHz的扩频信号的最终输出信号的功率调整到0dBm；
步骤5，经过单刀四掷毫米波开关选通步骤2至步骤4得到的扩频信号，并对选中的扩频信号进行放大衰减，最终得到动态范围为120dB，步进为0.5dB的宽带毫米波信号。
2.如权利要求1所述的一种宽带毫米波上变频方法，其特征在于，所述步骤2-步骤4中，通过将扩频信号依次经过开关滤波、放大衰减以及多路均衡，实现将扩频信号的最终输出信号的功率调整到0dBm。
3.如权利要求1或2所述的一种宽带毫米波上变频方法，其特征在于，使用动态范围为30dB，步进为0.5dB的程控衰减器对所述步骤2-步骤4中的扩频信号进行放大衰减，将扩频信号的最终输出信号的功率调整到0dBm；使用动态范围为90dB，步进为10dB的程控衰减器对所述步骤5中的选通信号输出进行放大衰减。
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