CN112367089A - 一种射频发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种射频发射装置。包括：一锁相环模块，用于生成第一频率信号；一第一混频模块，用于对第一频率信号进行非整数倍的倍频处理，生成一第二频率信号，并对第一频率信号和第二频率信号进行混频，生成一第三频率信号；一第二混频模块，用于生成射频信号；一控制模块，用于控制锁相环模块调整分频值以及控制第二混频模块处理第三频率信号。本发明的技术方案有益效果在于：通过对锁相环模块输出的频率信号进行多次非整数倍的倍频处理，使得功放单元输出的射频信号频率和锁相环模块中的压控振荡器的振荡频率没有倍数的关系，从而解决了功放单元的功率牵引压控振荡器的频率的问题。

Description

一种射频发射装置

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种射频发射装置。

背景技术

现有的射频发射机一般采用直接调制锁相环结构或者直接上变频发射结构。其中，锁相环输出的本振频率通过一个缓冲器或者二分频处理后送给功率放大器或者混频器。

但是由于功率放大器输出的信号能量很大，它的基波或者二次谐波的能量也会很大，它们可能会以传导或者辐射的方式去牵引压控振荡器，导致调变精度下降，产生相位误差和频率误差，最终影响发射信号质量。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种射频发射装置，用于输出一射频信号，包括：

一锁相环模块，所述锁相环模块中预设一分频值，所述锁相环模块用于接收一参考信号并根据所述参考信号和所述分频值生成一第一频率信号；

一第一混频模块，连接所述锁相环模块，用于对所述第一频率信号进行非整数倍的倍频处理，生成一第二频率信号，并对所述第一频率信号和所述第二频率信号进行混频，生成一第三频率信号；

一第二混频模块，连接所述第一混频模块，用于对所述第三频率信号进行处理生成一载波信号，并对所述载波信号进行调制生成所述射频信号；

一控制模块，分别连接所述锁相环模块和所述第二混频模块，用于根据所述参考信号和所述射频信号控制所述锁相环模块调整所述分频值，以及根据所述第三频率信号和所述射频信号控制所述第二混频模块处理所述第三频率信号。

优选的，所述锁相环模块中包括：

一鉴频鉴相单元，用于接收所述参考信号；

一压控振荡单元，连接所述鉴频鉴相单元，用于根据所述参考信号和所述分频值生成第一频率信号；

一分频单元，连接所述压控振荡单元，用于根据所述分频值对所述第一频率信号进行分频处理以生成一反馈信号；

所述控制模块，分别连接所述鉴频鉴相单元和所述分频单元，用于根据所述参考信号和所述反馈信号控制所述分频单元调整所述分频值，所述压控振荡单元根据调整后的所述分频值调整所述第一频率信号。

优选的，所述锁相环模块还包括：

一电荷泵，所述电荷泵的输入端连接所述鉴频鉴相单元的输出端；

一滤波单元，所述滤波单元的输入端连接所述电荷泵的输出端，所述滤波单元的输出端连接所述压控振荡单元的输入端。

优选的，所述第一混频模块中包括：

第一处理单元，用于接收所述第一频率信号并对所述第一频率信号进行非整数倍的倍频处理生成所述第二频率信号；

第二处理单元，连接所述第一处理单元，用于接收所述第一频率信号和所述第二频率信号，并对所述第一频率信号和所述第二频率信号进行混频处理生成所述第三频率信号。

优选的，所述第一处理单元对所述第一频率信号进行0.5倍的倍频处理，生成的所述第二频率信号的频率为所述第一频率信号的频率的0.5倍。

优选的，所述第二混频模块包括：

一第二处理模块，用于对所述第三频率信号进行处理以生成载波信号；

一第三处理模块，连接所述第二处理模块，用于接收所述载波信号并与所述基带信号进行调制生成所述射频信号。

优选的，第二处理模块包括：

一获取单元，用于获取所述第三频率信号；

一延时处理单元，连接获取单元，用于对所述第三频率信号进行延时处理；

一倍频处理单元，连接获取单元，用于对所述第三频率信号进行倍频处理

所述控制模块，分别连接所述获取单元、所述延时处理单元和所述变频处理单元，用于获取所述第三频率信号和所述射频信号之间的差值，并根据所述差异与一预设的阈值生成一判断结果，并根据所述判断结果控制所述延时处理单元和所述倍频处理单元。

优选的，所述倍频处理单元中包括多个不同倍频参数的倍频处理部件，用于根据所述倍频参数对所述第三频率信号进行倍频处理。

优选的，所述第三处理模块包括：

数字调制单元，用于接收一原始信号并处理生成对应的数字信号；

数模转换单元，连接所述数字调制单元，用于获取所述数字信号并进行数模转换处理生成所述基带信号；

第三生成单元，连接所述数模转换单元，用于接收所述基带信号并与所述载波信号进行调制生成所述射频信号。

优选的，还包括一输出模块，连接所述第二混频模块，用于输出所述射频信号，所述输出模块中包括：

所述输出模块包括：

一功放单元，用于放大所述射频信号的功率；

一天线，连接所述功放单元，用于将所述射频信号通过所述天线输出。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明提供一种射频发射装置，通过对锁相环模块输出的频率信号进行多次非整数倍的倍频处理，使得功放单元输出的射频信号频率和锁相环模块中的压控振荡器的振荡频率没有倍数的关系，从而解决了功放单元的功率牵引压控振荡器的频率的问题。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施方式中，射频发射装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的主旨是解决现有技术中本振牵引问题，提供一种射频发射装置，通过将压控振荡器非整数倍倍频处理后，再送给后面的功率放大器，使得功率放大器输出的大功率信号频率和压控振荡器的震荡频率没有倍数的关系，避免了功率牵引的问题，从而改善发射信号质量。以下提供的具体技术手段均为实现本发明主旨的举例说明，可以理解的是，在不冲突的情况下，以下所举的实施方式，及实施方式中的技术特征均可相互组合。并且，不应当以用于说明本发明可行性的实施方式来限定本发明的保护范围。

本发明的优选的实施方式中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种射频发射装置，如图1所示，用于输出一射频信号，包括：

一锁相环模块1，锁相环模块1中预设一分频值，锁相环模块1用于接收一参考信号并根据参考信号和分频值生成一第一频率信号；

一第一混频模块2，连接锁相环模块1，用于对第一频率信号进行非整数倍的倍频处理，生成一第二频率信号，并对第一频率信号和第二频率信号进行混频，生成一第三频率信号；

一第二混频模块，连接第一混频模块2，用于对第三频率信号进行处理生成一载波信号，并对载波信号进行调制生成射频信号；

一控制模块5，分别连接锁相环模块1和第二混频模块，用于根据参考信号和射频信号控制锁相环模块1调整分频值，以及根据第三频率信号和射频信号控制第二混频模块处理第三频率信号。

具体地，本发明为避免功率牵引的问题，改进信号质量，提供一种射频发射装置，包括锁相环模块1、第一混频模块2、第二混频模块和控制模块5，基于实际使用电路，预设一需要射频输出的频率信号，控制模块5根据此频率信号依次调节锁相环模块1的分频值，使锁相环模块1稳定输出一第一频率信号，随后于第一混频模块2中调节第一频率信号，使生成的第二频率信号为第一频率信号的一半，根据第一频率信号和第二频率信号生成第三频率信号，此时的第三频率信号的频率为第一频率信号的1.5倍，能够与锁相环模块1输出的第一频率信号错开，随后控制模块5根据需要射频输出的射频信号的频率，控制第二混频模块调节第三频率信号以生成载波信号，并与基带信号进行调制生成射频信号，最后通过功率放大器使调制信号的功率能够馈送到天线62上，并通过天线62输出。

由此可见，通过锁相环模块1、第一混频模块2、第二混频模块和控制模块5，不仅能够使信号达到需要输出的频率，实现精准控制输出信号的频率，并且通过对锁相环模块输出的频率信号进行多次非整数倍的倍频处理，使得功放单元输出的射频信号频率和锁相环模块中的压控振荡器的振荡频率没有倍数的关系，从而解决了功放单元的功率牵引压控振荡器的频率的问题，改善发射的信号的质量。

本发明的优选实施方式中，锁相环模块1中包括：

一鉴频鉴相单元11，用于接收参考信号；

一压控振荡单元12，连接鉴频鉴相单元11，用于根据参考信号和分频值生成第一频率信号；

一分频单元13，连接压控振荡单元12，用于根据分频值对第一频率信号进行分频处理以生成一反馈信号；

控制模块5，分别连接鉴频鉴相单元11和分频单元13，用于根据参考信号和反馈信号控制分频单元13调整分频值，压控振荡单元12根据调整后的分频值调整第一频率信号。

具体地，锁相环模块1中包括鉴频鉴相单元11、压控振荡单元12和分频单元13，压控振荡单元12的输出端分别连接第一混频模块1和分频单元13，分频单元13对压控振荡单元12输出的第一频率信号进行分频以生成反馈信号，控制模块5再根据反馈信号调整分频值，使压控振荡单元12输出的第一频率信号能够满足后续输出需求。

本发明的优选实施方式中，锁相环模块1还包括：

一电荷泵14，电荷泵14的输入端连接鉴频鉴相单元11的输出端；

一滤波单元15，滤波单元15的输入端连接电荷泵14的输出端，滤波单元15的输出端连接压控振荡单元12的输入端。

本发明的优选实施方式中，第一混频模块2中包括：

第一处理单元21，用于接收第一频率信号并对第一频率信号进行非整数倍的倍频处理生成第二频率信号；

第二处理单元22，连接第一处理单元21，用于接收第一频率信号和第二频率信号，并对第一频率信号和第二频率信号进行混频处理生成第三频率信号。

本发明的优选实施方式中，第一处理单元21对第一频率信号进行0.5倍的倍频处理，生成的第二频率信号的频率为第一频率信号的频率的0.5倍。

具体地，第一处理单元21对第一频率信号进行0.5倍的倍频处理，生成第二频率信号，第二处理单元22将第一频率信号和第二频率信号进行混频处理生成第三频率信号，由此，第二处理单元22输出的第三频率信号的频率为第一频率信号的频率的1.5倍，以此能够避开本振牵引的影响。

本发明的优选实施方式中，第二混频模块包括：

一第二处理模块3，用于对第三频率信号进行处理以生成载波信号；

一第三处理模块4，连接第二处理模块3，用于接收载波信号并与基带信号进行调制生成射频信号。

本发明的优选实施方式中，第二处理模块3包括：

一获取单元，用于获取第三频率信号；

一延时处理单元，连接获取单元，用于对第三频率信号进行延时处理；

一倍频处理单元，连接获取单元，用于对第三频率信号进行倍频处理

控制模块5，分别连接获取单元、延时处理单元和倍频处理单元，用于获取第三频率信号和射频信号之间的差值，并根据差异与一预设的阈值生成一判断结果，并根据判断结果控制延时处理单元和倍频处理单元。

具体地，当第三频率单元和射频信号之间的差值不大于一预设的阈值时，控制模块5可控制延时处理单元对第三频率信号进行延时处理以生成载波信号，当第三频率单元和射频信号之间的差值大于一预设的阈值时，控制模块5可控制倍频处理单元对第三频率信号进行倍频处理以生成载波信号。

本发明的优选实施方式中，倍频处理单元中包括多个不同倍频参数的倍频处理部件，用于根据倍频参数对第三频率信号进行倍频处理。

具体地，当第三频率信号和射频信号之间的差值大于预设的阈值时，控制模块5根据差值与阈值之间的差异值选择对应的倍频处理部件，以对应的倍频参数对第三频率信号进行倍频处理，此处的倍频参数可为÷2、÷4等。，相应地，处理后的第三频率信号的频率则为之前的二分之一，四分之一等，以满足需要输出的需求。

本发明的优选实施方式中，第三处理模块4包括：

数字调制单元41，用于接收一原始信号并处理生成对应的数字信号；

数模转换单元42，连接数字调制单元41，用于获取数字信号并进行数模转换处理生成基带信号；

第三生成单元43，连接数模转换单元42，用于接收基带信号并与载波信号进行调制生成射频信号。

本发明的优选实施方式中，还包括一输出模块6，连接第二混频模块，用于输出射频信号，输出模块6中包括：

输出模块6包括：

一功放单元61，用于放大射频信号的功率；

一天线62，连接功放单元61，用于将射频信号通过天线62输出。

具体地，通过功放单元61放大射频信号的功率，随后通过匹配网络63至天线62，将射频信号通过天线62输出。

实施例

本实施例为射频发射装置需要输出频率为915MHz的射频信号的具体实施方式的一个具体应用实施例。

在本实施例中，考虑到射频信号为915MHz，由此调节分频值使锁相环模块1中的压控振荡单元12输出的第一频率信号为1220MHz，随后第一处理单元21接收第一频率信号并进行0.5倍的倍频处理生成频率为610MHz的第二频率信号，第二处理单元22对第一频率信号和第二频率信号进行混频处理生成频率为1830MHz的第三频率信号并输出至第二处理模块3，第二处理模块3根据需要输出的射频信号的频率对此时的第三频率信号进行倍频处理后输出频率为915MHz的载波信号，相应地，第三处理模块4接收基带信号并与载波信号调制生成频率为射频信号，最后通过功放单元61、匹配网络63至天线62输出。

以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种射频发射装置，其特征在于，用于输出一射频信号，包括：

一锁相环模块，所述锁相环模块中预设一分频值，所述锁相环模块用于接收一参考信号并根据所述参考信号和所述分频值生成一第一频率信号；

一第一混频模块，连接所述锁相环模块，用于对所述第一频率信号进行非整数倍的倍频处理，生成一第二频率信号，并对所述第一频率信号和所述第二频率信号进行混频，生成一第三频率信号；

一第二混频模块，连接所述第一混频模块，用于对所述第三频率信号进行处理生成一载波信号，并对所述载波信号进行调制生成所述射频信号；

一控制模块，分别连接所述锁相环模块和所述第二混频模块，用于根据所述参考信号和所述射频信号控制所述锁相环模块调整所述分频值，以及根据所述第三频率信号和所述射频信号控制所述第二混频模块处理所述第三频率信号。

2.根据权利要求1所述的一种射频发射装置，其特征在于，所述锁相环模块中包括：

一鉴频鉴相单元，用于接收所述参考信号；

一压控振荡单元，连接所述鉴频鉴相单元，用于根据所述参考信号和所述分频值生成第一频率信号；

一分频单元，连接所述压控振荡单元，用于根据所述分频值对所述第一频率信号进行分频处理以生成一反馈信号；

所述控制模块，分别连接所述鉴频鉴相单元和所述分频单元，用于根据所述参考信号和所述反馈信号控制所述分频单元调整所述分频值，所述压控振荡单元根据调整后的所述分频值调整所述第一频率信号。

3.根据权利要求2所述的一种射频发射装置，其特征在于，所述锁相环模块还包括：

一电荷泵，所述电荷泵的输入端连接所述鉴频鉴相单元的输出端；

一滤波单元，所述滤波单元的输入端连接所述电荷泵的输出端，所述滤波单元的输出端连接所述压控振荡单元的输入端。

4.根据权利要求1所述的一种射频发射装置，其特征在于，所述第一混频模块中包括：

第一处理单元，用于接收所述第一频率信号并对所述第一频率信号进行非整数倍的倍频处理生成所述第二频率信号；

第二处理单元，连接所述第一处理单元，用于接收所述第一频率信号和所述第二频率信号，并对所述第一频率信号和所述第二频率信号进行混频处理生成所述第三频率信号。

5.根据权利要求4所述的一种射频发射装置，其特征在于，所述第一处理单元对所述第一频率信号进行0.5倍的倍频处理，生成的所述第二频率信号的频率为所述第一频率信号的频率的0.5倍。

6.根据权利要求1所述的一种射频发射装置，其特征在于，所述第二混频模块包括：

一第二处理模块，用于对所述第三频率信号进行处理以生成载波信号；

一第三处理模块，连接所述第二处理模块，用于接收所述载波信号并与所述基带信号进行调制生成所述射频信号。

7.根据权利要求6所述的一种射频发射装置，其特征在于，第二处理模块包括：

一获取单元，用于获取所述第三频率信号；

一延时处理单元，连接获取单元，用于对所述第三频率信号进行延时处理；

一倍频处理单元，连接获取单元，用于对所述第三频率信号进行倍频处理

所述控制模块，分别连接所述获取单元、所述延时处理单元和所述变频处理单元，用于获取所述第三频率信号和所述射频信号之间的差值，并根据所述差异与一预设的阈值生成一判断结果，并根据所述判断结果控制所述延时处理单元和所述倍频处理单元。

8.根据权利要求7所述的一种射频发射装置，其特征在于，所述倍频处理单元中包括多个不同倍频参数的倍频处理部件，用于根据所述倍频参数对所述第三频率信号进行倍频处理。

9.根据权利要求7所述的一种射频发射装置，其特征在于，所述第三处理模块包括：

数字调制单元，用于接收一原始信号并处理生成对应的数字信号；

数模转换单元，连接所述数字调制单元，用于获取所述数字信号并进行数模转换处理生成所述基带信号；

第三生成单元，连接所述数模转换单元，用于接收所述基带信号并与所述载波信号进行调制生成所述射频信号。

10.根据权利要求1所述的一种射频发射装置，其特征在于，还包括一输出模块，连接所述第二混频模块，用于输出所述射频信号，所述输出模块中包括：

所述输出模块包括：

一功放单元，用于放大所述射频信号的功率；

一天线，连接所述功放单元，用于将所述射频信号通过所述天线输出。

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