CN114553148B - 宽带快速跳频变频器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种宽带快速跳频变频器，包括：跳频混频单元，包括快跳本振模块和跳频混频器，快跳本振模块用于产生预设带宽的快跳本振信号，跳频混频器用于将快跳本振信号和接收到的中频信号进行混频，并输出预设带宽的第一跳频中频信号；第一扩频单元，与跳频混频单元电连接，包括第一可变本振模块和第一混频器，第一可变本振模块用于产生频率可变的第一本振信号，第一混频器输出第一扩频跳频信号；第一开关滤波单元，与第一扩频单元电连接，第一开关滤波单元用于基于输入开关信号将第一扩频跳频信号输入对应频段的第一滤波器，以输出对应频段的第一分段跳频信号。能够实现灵活设置跳频变频器的跳频频段。

Description

宽带快速跳频变频器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种宽带快速跳频变频器。

背景技术

跳频通信是通过跳频的载波来传递调制信息，跳频通信因具有良好的抗干扰和防捕获能力而被广泛应用在卫星通信、电台通信、水下通信、无线局域网等多个领域。跳频通信系统中最主要的就是跳频变频器。

现有的跳频变频器只能实现对特定频段的快速跳频，在如今卫星通信频段资源紧张的背景下，为了有效提升跳频通信的可靠性和安全性，如何实现灵活设置跳频变频器的跳频频段，是亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种宽带快速跳频变频器，用以解决现有技术中只能实现对特定频段的快速跳频的缺陷。

本发明提供一种宽带快速跳频变频器，包括：

跳频混频单元，包括快跳本振模块和跳频混频器，所述快跳本振模块用于产生预设带宽的快跳本振信号，所述跳频混频器用于将所述快跳本振信号和接收到的中频信号进行混频，并输出所述预设带宽的第一跳频中频信号；

第一扩频单元，与所述跳频混频单元电连接，包括第一可变本振模块和第一混频器，所述第一可变本振模块用于产生频率可变的第一本振信号，所述第一混频器用于将所述第一跳频中频信号和所述第一本振信号进行混频，并输出第一扩频跳频信号；

第一开关滤波单元，与所述第一扩频单元电连接，包括第一输入微波开关模块和多个不同频段的第一滤波器，所述第一开关滤波单元用于基于第一输入开关信号控制所述第一输入微波开关模块将所述第一扩频跳频信号输入对应频段的第一滤波器，以输出对应频段的第一分段跳频信号。

根据本发明提供的宽带快速跳频变频器，还包括：

第二扩频单元，与所述第一开关滤波单元中的第一输入微波开关模块电连接，包括扩频本振模块和第二混频器，所述扩频本振模块用于产生至少一个本振点频信号，所述第二混频器用于将所述第一分段跳频信号和所述至少一个本振点频信号进行混频，并输出第二扩频跳频信号；

第二开关滤波单元，与所述第二扩频单元电连接，包括第二输入微波开关模块和多个不同频段的第二滤波器，所述第二开关滤波单元用于基于第二输入开关信号将所述第二扩频跳频信号输入对应频段的第二滤波器，以输出对应频段的第二分段跳频信号。

根据本发明提供的宽带快速跳频变频器，所述第二扩频单元与所述第二开关滤波单元的数量相同。

根据本发明提供的宽带快速跳频变频器，所述第一开关滤波单元还包括第一输出微波开关模块，所述第一输出微波开关模块与所述第一滤波器的输出端电连接，用于基于第一输出开关信号输出所述对应频段的第一分段跳频信号；

所述第二开关滤波单元还包括第二输出微波开关模块，所述第二输出微波开关模块与所述第二滤波器的输出端电连接，用于基于第二输出开关信号输出所述对应频段的第二分段跳频信号。

根据本发明提供的宽带快速跳频变频器，还包括：

第三微波开关模块，所述第三微波开关模块的输入端分别与所述第一输出微波开关模块和所述第二输出微波开关模块电连接。

根据本发明提供的宽带快速跳频变频器，还包括：

第一放大器，所述第一放大器串联于所述第三微波开关模块与所述第一输出微波开关模块之间；

第二放大器，所述第二放大器串联于所述第三微波开关模块与所述第二输出微波开关模块之间；

衰减器，所述衰减器与所述第三微波开关模块的输出端电连接，以输出需要频段的跳频信号。

根据本发明提供的宽带快速跳频变频器，还包括：

上变频单元，与所述跳频混频单元电连接，包括第二可变本振模块和上变频混频器，所述第二可变本振模块用于产生频率可变的第二本振信号，所述上变频混频器用于将所述第二本振信号和输入中频信号进行混频，并将混频后的信号作为所述中频信号输入至所述跳频混频单元。

根据本发明提供的宽带快速跳频变频器，所述跳频混频单元中的快跳本振模块包括：

依次串联的第一DDS参考子模块，第一DDS子模块和第一倍频器；

与第四微波开关模块电连接的第三本振子模块和第四本振子模块，所述第四微波开关模块用于将所述第三本振子模块和第四本振子模块产生的本振信号输入至第三混频器；

第三混频器，所述第三混频器的输入端一路与所述第四微波开关模块电连接，另一路与所述第一倍频器电连接，用于将所述第四微波开关模块输出的本振信号与所述第一倍频器输出的倍频信号进行混频；

第五开关滤波子模块，与所述混频器电连接，用于将混频后的信号经开关滤波，以输出所述预设带宽的快跳本振信号；

第一现场可编程门阵列FPGA，与所述第一DDS参考子模块，所述第一DDS子模块，所述第四微波开关模块，所述第五开关滤波子模块电连接。

根据本发明提供的宽带快速跳频变频器，所述第二扩频单元中的扩频本振模块包括：

第一参考模块，与至少一个带锁相环的介质震荡电路的输入端电连接；

至少一个第二倍频器，与所述至少一个带锁相环的介质震荡电路的输出端电连接；

第六微波开关模块，与所述至少一个第二倍频器电连接，用于输入输出所述多个本振点频信号，所述至少一个带锁相环的介质震荡电路与所述至少一个第二倍频器的数量相同。

根据本发明提供的宽带快速跳频变频器，所述第一滤波器或所述第二滤波器的频段分段设计，其中任意相邻两段的边界存在频率重合，所述频率重合的带宽与所述快跳本振模块产生的快跳本振信号的带宽相同。

本发明提供的宽带快速跳频变频器，通过跳频混频单元将快跳本振信号和接收到的中频信号进行混频，并输出预设带宽的第一跳频中频信号；再通过第一扩频单元输出第一扩频跳频信号；然后通过第一开关滤波单元输出对应频段的第一分段跳频信号。在实现跳频通信的同时，能够灵活的设置跳频的频段，从而有效的提升跳频通信的可靠性和安全行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的宽带快速跳频变频器的结构示意图之一；

图2是本发明提供的宽带快速跳频变频器的结构示意图之二；

图3是本发明提供的宽带快速跳频变频器的结构示意图之三；

图4是本发明提供的快跳本振模块的结构示意图；

图5是本发明提供的扩频本振模块的结构示意图；

图6是本发明提供的宽带快速跳频变频器的结构示意图之四；

图7是本发明提供的第二可变本振模块的结构示意图；

图8是本发明提供的第一可变本振模块的结构示意图。

附图标记：

100：跳频混频单元；110：跳频混频器；120：快跳本振模块；121：第一DDS参考子模块；122：第一DDS子模块；123：第一倍频器；124：第三混频器；125：第五开关滤波子模块；126：第四微波开关模块；127：第四本振子模块；128：第三本振子模块；129：第一现场可编程门阵列FPGA；200：第一扩频单元；210：第一混频器；220：第一可变本振模块；221：第三现场可编程门阵列FPGA；222：第二DDS参考子模块；223：第二DDS子模块；224：第一PLL+VCO子模块；225：第七微波开关；226：第三倍频器；227：第三滤波器；228：第八微波开关；229：第四放大器；300：第一开关滤波单元；310：第一输入微波开关模块；320：第一滤波器；400：第二扩频单元；410：第二混频器；420：扩频本振模块；421：第一参考模块；422：带锁相环的介质振荡电路；423：第二倍频器；424：第六微波开关模块；500：第二开关滤波单元；510：第二输入微波开关模块；520：第二滤波器；600：上变频单元；610：上变频混频器；620：第二可变本振模块；621：第二现场可编程门阵列FPGA；622：第二参考模块；623：第二PLL+VCO子模块；624：第三放大器；710：第一放大器；720：第二放大器；730：衰减器；810：第三微波开关模块；820：低通滤波器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的跳频变频器只能实现对特定频段的快速跳频，在如今卫星通信频段资源紧张的背景下，为了有效提升跳频通信的可靠性和安全性，如何实现灵活设置跳频变频器的跳频频段，是亟需解决的问题。

针对上述问题，本发明实施例提供一种宽带快速跳频变频器，能够实现灵活设置宽带快速跳频变频器跳频频段，从而有效提升跳频通信的可靠性和安全性。图1是本发明提供的宽带快速跳频变频器的结构示意图之一，如图1所示，该宽带快速跳频变频器包括：

跳频混频单元100，包括快跳本振模块120和跳频混频器110，快跳本振模块120用于产生预设带宽的快跳本振信号，跳频混频器110用于将快跳本振信号和接收到的中频信号进行混频，并输出预设带宽的第一跳频中频信号；

第一扩频单元200，与跳频混频单元100电连接，包括第一可变本振模块220和第一混频器210，第一可变本振模块220用于产生频率可变的第一本振信号，第一混频器210用于将第一跳频中频信号和第一本振信号进行混频，并输出第一扩频跳频信号；

第一开关滤波单元300，与第一扩频单元200电连接，包括第一输入微波开关模块310和多个不同频段的第一滤波器320，第一开关滤波单元300用于基于第一输入开关信号控制第一输入微波开关模块310将第一扩频跳频信号输入对应频段的第一滤波器320，以输出对应频段的第一分段跳频信号。

具体地，该宽带快速跳频变频器包括跳频混频单元100、第一扩频单元200和第一开关滤波单元300。

其中，跳频混频单元100包括快跳本振模块120和跳频混频器110，快跳本振模块120用于产生预设带宽的快跳本振信号，可以通过控制快跳本振模块120的电路设计以实现较宽的跳频带宽。例如，采用倍频器、混频器和开关滤波的组合设计来扩展跳频带宽。

需要说明的是，此处的预设带宽即整个宽带快速跳频变频器的快速跳频带宽。可以控制快跳本振模块120的快速跳频带宽来调整整个宽带快速跳频变频器的快速跳频带宽。在一个实施例中，预设带宽可以为4GHz。

跳频混频器110用于将快跳本振信号和接收到的中频信号进行混频，并输出预设带宽的第一跳频中频信号。此处接收到的中频信号可以是原始输入中频信号，也可以是对输入中频信号进行上变频后，得到的中频信号，本发明实施例对此不作具体限定。

由于输出的第一跳频中频信号的跳频频段仅与跳频带宽相关，跳频频段相对较小，因此，有必要对第一跳频中频信号进行扩频，以实现更宽频段的跳频频段。

第一扩频单元200包括第一可变本振模块220和第一混频器210，第一可变本振模块220用于产生频率可变的第一本振信号。

此处，第一本振信号的频率是可以根据实际需要调节的，通过控制器和第一可变本振模块220的电路设计实现第一本振信号的输出频率控制在一定范围内。例如，可通过现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array, FPGA）来控制频综和倍频器，实现第一本振信号的频率范围为27.6GHz-43.6GHz。

第一混频器210用于将第一跳频中频信号和第一本振信号进行混频，并输出第一扩频跳频信号。

可理解的是，第一扩频跳频信号的跳频带宽与第一跳频中频信号的预设带宽相关，第一扩频跳频信号的跳频频段与第一本振信号的频率范围相关。

在已经输出第一扩频跳频信号的基础上，可进一步通过第一开关滤波单元300，基于输入开关信号将第一扩频跳频信号输入对应频段的第一滤波器320，以输出对应频段的第一分段跳频信号。

此处，对应频段可以根据需要灵活设置，第一滤波器320可以是包含多个不同频段的滤波器组，例如可将滤波器组分段设计为边界有一定带宽的频率重合，重合带宽可以与第一扩频跳频信号的快速跳频带宽相同，比如重合带宽设计为4GHz。

由此可根据第一分段跳频信号所对应的不同频段灵活设置宽带快速跳频变频器的跳频频段，还可以将对应不同频段的各第一分段跳频信号进行混合，以得到更宽频段的宽带快速跳频变频器。

本发明实施例提供的宽带快速跳频变频器，通过跳频混频单元100将快跳本振信号和接收到的中频信号进行混频，并输出预设带宽的第一跳频中频信号；再通过第一扩频单元200输出第一扩频跳频信号；然后通过第一开关滤波单元300输出对应频段的第一分段跳频信号。在实现跳频通信的同时，能够灵活的设置跳频的频段，从而有效的提升跳频通信的可靠性和安全行。

基于上述实施例，图2是本发明提供的宽带快速跳频变频器的结构示意图之二，如图2所示，该宽带快速跳频变频器还包括：

第二扩频单元400，与第一开关滤波单元300中的第一输入微波开关模块310电连接，包括扩频本振模块420和第二混频器410，扩频本振模块420用于产生至少一个本振点频信号，第二混频器410用于将第一分段跳频信号和多个本振点频信号进行混频，并输出第二扩频跳频信号；

第二开关滤波单元500，与第二扩频单元400电连接，包括第二输入微波开关模块510和多个不同频段的第二滤波器520，第二开关滤波单元500用于基于第二输入开关信号将第二扩频跳频信号输入对应频段的第二滤波器520，以输出对应频段的第二分段跳频信号。

具体地，跳频通信的跳频带宽越大抗干扰能力就越强，为了进一步扩展跳频通信的跳频带宽，可以通过第二扩频单元400和第二开关滤波单元500对宽带快速跳频变频器进行跳频频段扩展，以得到覆盖范围更大的跳频频段。

第二扩频单元400与第一开关滤波单元300中的第一输入微波开关模块310电连接，包括扩频本振模块420和第二混频器410，扩频本振模块420用于产生至少一个本振点频信号，当存在两个或两个以上的本振点频信号时，多个本振点频信号通过开关实现切换。

第二混频器410用于将第一分段跳频信号和至少一个本振点频信号进行混频，并输出第二扩频跳频信号。由此得到的第二扩频跳频信号在第一分段跳频信号的基础上，实现了频率的上变频，得到比第一分段跳频信号频率更高的频段。

相应地，还包括第二开关滤波单元500，与第二扩频单元400电连接。第二开关滤波单元500包括第二输入微波开关模块510和多个不同频段的第二滤波器520，第二开关滤波单元500用于基于输入开关信号将第二扩频跳频信号输入对应频段的第二滤波器520，以输出对应频段的第二分段跳频信号。

由此得到的第二分段跳频信号，相比第一分段跳频信号，频率更高，实现了跳频频段的扩展。

本发明实施例提供的方法，通过第二扩频单元400和第二开关滤波单元500，得到比第一分段跳频信号频率更高的频段，实现了跳频频段的扩展，从而进一步提升了跳频通信的可靠性和安全性。

基于上述任一实施例，第二扩频单元400与第二开关滤波单元500的数量相同。

具体地，为了实现更加灵活的设置跳频的频段，可以在上述实施例的基础上添加任意数量的第二扩频单元400与第二开关滤波单元500，继续进行跳频频段的扩展，本发明实施例对第二扩频单元400与第二开关滤波单元500的数量不做限定，只需第二扩频单元400与第二开关滤波单元500的数量相同。

基于上述任一实施例，第一开关滤波单元300还包括第一输出微波开关模块，第一输出微波开关模块与第一滤波器320的输出端电连接，用于基于第一输出开关信号输出对应频段的第一分段跳频信号；

第二开关滤波单元500还包括第二输出微波开关模块，第二输出微波开关模块与第二滤波器520的输出端电连接，用于基于第二输出开关信号输出对应频段的第二分段跳频信号。

具体地，在得到第一分段跳频信号的基础上，还可以增加第一输出微波开关模块，用于对各个频段的第一分段跳频信号进行切换输出，比如可以切换输出其中任意一个频段的第一分段跳频信号，从而实现了更加灵活的设置跳频频段。

相应地，在得到第二分段跳频信号的基础上，还可以增加第二输出微波开关模块，用于对各个频段的第二分段跳频信号进行切换输出，比如可以切换输出其中任意一个频段的第二分段跳频信号。

基于上述任一实施例，该宽带快速跳频变频器还包括：

第三微波开关模块，第三微波开关模块的输入端分别与第一输出微波开关模块电连接和第二输出微波开关模块电连接。

具体地，在得到第一分段跳频信号和第二分段跳频信号的基础上，该宽带快速跳频变频器还可以包括第三微波开关模块，第三微波开关模块用于将第一分段跳频信号和第二分段跳频信号进行汇总合成一路，从而得到一个覆盖范围更大的跳频频段。

基于上述任一实施例，该宽带快速跳频变频器还包括：

第一放大器，第一放大器串联于第三微波开关模块与第一输出微波开关模块之间；

第二放大器，第二放大器串联于第三微波开关模块与第二输出微波开关模块之间；

衰减器，衰减器与第三微波开关模块的输出端电连接，以输出需要频段的跳频信号。

具体地，为了进一步提高信号的质量，改善电路中的阻抗匹配，还可以在电路中加入放大器和衰减器。

在第三微波开关模块与第一输出微波开关模块之间串联第一放大器，用于对第一分段跳频信号进行放大；在第三微波开关模块与第二输出微波开关模块之间串联第二放大器，用于对第二分段跳频信号进行放大，放大后的两路信号经第三微波开关模块汇成一路，然后经衰减器输出，得到最终需要频段的跳频信号。

基于上述任一实施例，图3本发明提供的宽带快速跳频变频器的结构示意图之三，如图3所示，该宽带快速跳频变频器还包括：

上变频单元600，与跳频混频单元100电连接，包括第二可变本振模块620和上变频混频器610，第二可变本振模块620用于产生频率可变的第二本振信号，上变频混频器610用于将第二本振信号和输入中频信号进行混频，并将混频后的信号作为中频信号输入至跳频混频单元100。

具体地，考虑到一般的中频信号频率比较低，比如可能是720MHz或者1.2GHz，如果直接进行跳频变频，得到的变频信号距离本振太近，滤波器可能滤不掉本振信号。

本发明实施例提供一种宽带快速跳频变频器还包括上变频单元600，与跳频混频单元100电连接，包括第二可变本振模块620和上变频混频器610，第二可变本振模块620用于产生频率可变的第二本振信号，上变频混频器610用于将第二本振信号和输入中频信号进行混频，并将混频后的信号输入至跳频混频单元100，作为跳频混频单元100接收到的中频信号。

输入中频信号经过上变频单元600后，得到上变频后的中频信号，将上变频后的中频信号输入跳频混频单元100进行跳频混频，得到第一跳频中频信号。

可理解的是，由于上变频单元600中的第二可变本振模块620可以产生频率可变的第二本振信号，则只需通过控制第二可变本振模块620，就可将不同频率的输入中频信号进行上变频得到固定中频信号，从而得到预设频段的宽带快速跳频信号，无须改变跳频混频单元100及以后的开关滤波模块等电路设计，降低了电路设计复杂度。

基于上述任一实施例，图4是本发明提供的快跳本振模块120的结构示意图，如图4所示，跳频混频单元100中的快跳本振模块120包括：

依次串联的第一DDS参考子模块121，第一DDS子模块122和第一倍频器123；

与第四微波开关模块126电连接的第三本振子模块128和第四本振子模块127，第四微波开关模块126用于将第三本振子模块128和第四本振子模块127产生的本振信号输入至第三混频器124；

第三混频器124，第三混频器124的输入端一路与第四微波开关模块126电连接，另一路与第一倍频器123电连接，用于将第四微波开关模块126输出的本振信号与第一倍频器输出的倍频信号进行混频；

第五开关滤波子模块125，与第三混频器电连接，用于将混频后的信号经开关滤波，以输出预设带宽的快跳本振信号；

第一现场可编程门阵列FPGA129，与第一DDS参考子模块121，第一DDS子模块122，第四微波开关模块126，第五开关滤波子模块125电连接。

具体地，快跳本振模块120用于产生预设带宽的快跳本振信号，跳频通信的跳频带宽越大抗干扰能力就越强，为了实现较宽的跳频带宽，本发明实施例提供的快跳本振模块120先将第一DDS子模块121合成的数字信号进行倍频，再将本振子模块产生的本振信号与倍频后得到的倍频信号进行混频，从而输出较宽的跳频带宽。

基于上述任一实施例，图5是本发明提供的扩频本振模块420的结构示意图，如图5所示，第二扩频单元400中的扩频本振模块420包括：

第一参考模块421，与至少一个带锁相环的介质震荡电路422的输入端电连接；

至少一个第二倍频器423，与至少一个带锁相环的介质震荡电路422的输出端电连接；

第六微波开关模块424，与至少一个第二倍频器423电连接，用于输出至少一个本振点频信号，至少一个带锁相环的介质震荡电路422与至少一个第二倍频器423的数量相同。

具体地，第二扩频单元400中的扩频本振模块420用于产生多个本振点频信号，本发明实施例提供的扩频本振模块420通过带锁相环的介质震荡电路，倍频器和微波开关组合的电路设计，通过控制微波开关切换实现多个不同频率的本振点频信号的输出，同时能够得到更好的本振相位噪声。

需要说明的是，图5示例出了3个带锁相环的介质震荡电路PDRO 422和倍频器423，相应地，可以输出3个本振点频信号。实际应用中，可根据需要灵活选择带锁相环的介质震荡电路和倍频器的数量，本发明实施例对此不作具体限定。

基于上述任一实施例，第一滤波器320或第二滤波器520的频段分段设计，其中任意相邻两段的边界存在频率重合，频率重合的带宽与快跳本振模块120产生的快跳本振信号的带宽相同。

具体地，滤波器的频段分段设计为边界有一定带宽的频率重合，该重合带宽与快跳本振模块120产生的快跳本振信号的带宽相同。

例如，快速跳频带宽为4GHz，则第一段滤波器的对应频段可设计为8GHz-14GHz，第二段滤波器的对应频段可设计为10GHz-20GHz，第三段的对应频段可设计为从16GHz开始，依次类推。

基于上述任一实施例，图6是本发明提供的宽带快速跳频变频器的结构示意图之三，如图6所示，该宽带快速跳频变频器包括：

上变频单元600，跳频混频单元100，第一扩频单元200，第一开关滤波单元300，第二扩频单元400，第二开关滤波单元500，放大器，第三微波开关模块和衰减器。以输入中频为1.2GHz为例，可以实现1.2GHz中频信号通过变频器之后在4GHz-44GHz频段内，任意4GHz带宽内实现快速跳频。

图7是本发明提供的第二可变本振模块620的结构示意图，如图7所示，上变频单元600的第二可变本振模块620产生第二可变本振信号。

首先把以1.2GHz为中心频率的窄带信号和第二可变本振信号6.6GHz相混频，变频到5.4GHz的中频信号。

然后5.4GHz的中频信号和跳频混频单元100的快跳本振模块120产生的快跳本振信号29GHz±2GHz相混得到23.6GHz±2GHz的第一跳频中频信号，其中快跳本振信号的快速跳频带宽为4GHz，即快跳本振模块120在27GHz-31GHz频段内能够快速切换。

图8是本发明提供的第一可变本振模块220的结构示意图，如图8所示，第一扩频单元200的第一可变本振模块220产生第一本振信号。

第一本振信号频率范围为27.6GHz-43.6GHz，第一跳频中频信号23.6GHz±2GHz与第一本振信号27.6GHz-43.6GHz相混得到中心频点为4GHz~20GHz的第一扩频跳频信号。

第一开关滤波单元300中第一滤波器320组的分段为4GHz-10GHz；6GHz-16GHz；12GHz-20GHz。第一扩频跳频信号经过开关滤波器组，输出对应频段的第一分段跳频信号。

第二扩频单元400中的扩频本振模块420由四个固定点频组成，分别为28GHz，35.2GHz，41.6GHz和48GHz四个本振点频信号，通过一个单刀四执开关实现切换。

第一扩频跳频信号经开关选择输出和上述四个本振点频信号相混得到16GHz~44GHz的第二扩频跳频信号，其中，4GHz~12GHz和28GHz相混得到16GHz~24GHz，3.7GHz~15.2GHz和35.2GHz相混得到20GHz~31.5GHz，4.6GHz~14.1GHz和41.6GHz相混得到27.5GHz~37GHz，4GHz~15GHz和48GHz相混得到33GHz~44GHz。

这些信号经过第二开关滤波单元500中的第二滤波器520分段滤波后放大输出对应频段的第二分段跳频信号。第二滤波器520的带宽同样存在4GHz的频率重合。

最后所有信号经过第三微波开关模块合成一路，然后通过一个衰减器输出，最终实现了4GHz-44GHz频段的覆盖。在4GHz~44GHz频段内任意4GHz带宽内的跳频速度由快跳本振模块120的频率切换速度决定。其中，快跳本振模块120的频率切换速度主要取决于快跳本振模块120中的第四微波开关模块和第五开关滤波子模块的切换速度。

本发明实施例提供的宽带快速跳频变频器可以在更宽的频段上实现跳频功能。可以通过控制快跳本振模块120的跳频带宽，来决定变频器的跳频带宽。同时还可以灵活的添加第二扩频单元400来进行跳频频段的进一步扩展。

本申请实施例中术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”所区别的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种宽带快速跳频变频器，其特征在于，包括：

跳频混频单元，包括快跳本振模块和跳频混频器，所述快跳本振模块用于产生预设带宽的快跳本振信号，所述跳频混频器用于将所述快跳本振信号和接收到的中频信号进行混频，并输出所述预设带宽的第一跳频中频信号；

第一扩频单元，与所述跳频混频单元电连接，包括第一可变本振模块和第一混频器，所述第一可变本振模块用于产生频率可变的第一本振信号，所述第一混频器用于将所述第一跳频中频信号和所述第一本振信号进行混频，并输出第一扩频跳频信号；

第一开关滤波单元，与所述第一扩频单元电连接，包括第一输入微波开关模块和多个不同频段的第一滤波器，所述第一开关滤波单元用于基于第一输入开关信号控制所述第一输入微波开关模块将所述第一扩频跳频信号输入对应频段的第一滤波器，以输出对应频段的第一分段跳频信号；

所述第一滤波器频段分段设计，其中任意相邻两段的边界存在频率重合，所述频率重合的带宽与所述快跳本振模块产生的快跳本振信号的带宽相同；

所述跳频混频单元中的快跳本振模块包括：

依次串联的第一DDS参考子模块，第一DDS子模块和第一倍频器；

与第四微波开关模块电连接的第三本振子模块和第四本振子模块，所述第四微波开关模块用于将所述第三本振子模块和第四本振子模块产生的本振信号输入至第三混频器；

第三混频器，所述第三混频器的输入端一路与所述第四微波开关模块电连接，另一路与所述第一倍频器电连接，用于将所述第四微波开关模块输出的本振信号与所述第一倍频器输出的倍频信号进行混频；

第五开关滤波子模块，与所述第三混频器电连接，用于将混频后的信号经开关滤波，以输出所述预设带宽的快跳本振信号；

第一现场可编程门阵列FPGA，与所述第一DDS参考子模块，所述第一DDS子模块，所述第四微波开关模块，所述第五开关滤波子模块电连接。

2.根据权利要求1所述的宽带快速跳频变频器，其特征在于，还包括：

第二扩频单元，与所述第一开关滤波单元中的第一输入微波开关模块电连接，包括扩频本振模块和第二混频器，所述扩频本振模块用于产生至少一个本振点频信号，所述第二混频器用于将所述第一分段跳频信号和所述至少一个本振点频信号进行混频，并输出第二扩频跳频信号；

第二开关滤波单元，与所述第二扩频单元电连接，包括第二输入微波开关模块和多个不同频段的第二滤波器，所述第二开关滤波单元用于基于第二输入开关信号将所述第二扩频跳频信号输入对应频段的第二滤波器，以输出对应频段的第二分段跳频信号。

3.根据权利要求2所述的宽带快速跳频变频器，其特征在于，所述第二扩频单元与所述第二开关滤波单元的数量相同。

4.根据权利要求2所述的宽带快速跳频变频器，其特征在于，所述第一开关滤波单元还包括第一输出微波开关模块，所述第一输出微波开关模块与所述第一滤波器的输出端电连接，用于基于第一输出开关信号输出所述对应频段的第一分段跳频信号；

所述第二开关滤波单元还包括第二输出微波开关模块，所述第二输出微波开关模块与所述第二滤波器的输出端电连接，用于基于第二输出开关信号输出所述对应频段的第二分段跳频信号。

5.根据权利要求4所述的宽带快速跳频变频器，其特征在于，还包括：

第三微波开关模块，所述第三微波开关模块的输入端分别与所述第一输出微波开关模块和所述第二输出微波开关模块电连接。

6.根据权利要求5所述的宽带快速跳频变频器，其特征在于，还包括：

第一放大器，所述第一放大器串联于所述第三微波开关模块与所述第一输出微波开关模块之间；

第二放大器，所述第二放大器串联于所述第三微波开关模块与所述第二输出微波开关模块之间；

衰减器，所述衰减器与所述第三微波开关模块的输出端电连接，以输出需要频段的跳频信号。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的宽带快速跳频变频器，其特征在于，还包括：

上变频单元，与所述跳频混频单元电连接，包括第二可变本振模块和上变频混频器，所述第二可变本振模块用于产生频率可变的第二本振信号，所述上变频混频器用于将所述第二本振信号和输入中频信号进行混频，并将混频后的信号作为所述中频信号输入至所述跳频混频单元。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的宽带快速跳频变频器，其特征在于，所述第二扩频单元中的扩频本振模块包括：

第一参考模块，与至少一个带锁相环的介质震荡电路的输入端电连接；

至少一个第二倍频器，与所述至少一个带锁相环的介质震荡电路的输出端电连接；

第六微波开关模块，与所述至少一个第二倍频器电连接，用于输入输出所述至少一个本振点频信号，所述至少一个带锁相环的介质震荡电路与所述至少一个第二倍频器的数量相同。

9.根据权利要求2至6中任一项所述的宽带快速跳频变频器，其特征在于，所述第二滤波器的频段分段设计，其中任意相邻两段的边界存在频率重合，所述频率重合的带宽与所述快跳本振模块产生的快跳本振信号的带宽相同。

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