CN201063637Y - 多功能信号发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于无线通信覆盖系统工程测试领域的手持型信号发射装置——多功能信号发生器，解决了工程实施中测量成本高、设计难度大及不方便操作的问题。该多功能信号发生器包括频率合成电路、功率放大电路及智能数字功率控制电路，该频率合成电路包括由鉴相器、环路滤波器、压控振荡器组成的锁相环，分频器和晶体振荡器；将晶体振荡器产生的参考频率作为基准频率输入到锁相环中和环路中的鉴相器进行比较，所得比较电压通过环路滤波器后控制压控振荡器输出频率F1，再通过分频器反馈回锁相环中的鉴相器与基准频率比较、锁定，稳定输出一频率Fn，经放大后通过智能数字功率控制电路输出设定功率电平的无线信号，通过外接天线发射。

Description

多功能信号发生器

技术领域

本实用新型涉及无线通信覆盖系统的工程测试，尤其是涉及一种用于测试的手持型信号发射装置测试设备。

背景技术

目前，在无线通信覆盖系统的工程设计、实施过程中，特别是对于室内覆盖和复杂小区的网络覆盖节点多是工程人员凭借工程经验进行设置，没有经过相应的现场电场强度测试，所得结果依据工程设计人员水平的不同存在的误差也有大有小；而相关的场强信号源测试设备多是进口仪器，体积庞大、功能繁多、操作复杂且价格高昂，使得高精度的小区覆盖的设计成本大大增加。所以现有的测试方法和测试设备都无法很好的满足越来越激烈的市场竞争。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点和不足，本实用新型的目的是提供一种测试精度高、操作简单、成本低廉的手持测试设备-多功能信号发生器。减小了高精度无线通信覆盖系统工程实施中的测量成本，提高了设计精度，降低了设计难度。

本实用新型的技术方案如下：

该多功能信号发生器包括频率合成电路模块、功率放大电路模块及智能数字功率控制电路模块，该频率合成电路包括鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)、分频器和晶体振荡器(CXO)；通过鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)组成锁相环，再将一晶体振荡器(CXO)产生的参考频率作为基准频率输入到锁相环中和环路中的鉴相器进行比较，所得比较电压通过环路滤波器后控制压控振荡器输出频率F1，该频率通过一分频器后再反馈回锁相环中的鉴相器，通过和基准频率进行比较并最终形成锁定，稳定输出一频率Fn，即为频率合成器的输出频率。所得输出频率再经过几级放大器进行信号放大，最后通过智能数字功率控制电路输出设定功率电平的无线信号，该信号通过外接天线进行发射。

频率合成电路模块中的鉴相器、压控振荡器及1/N分频器是通过频率合成集成芯片AD4360-3及其外围形成，晶体振荡器为温度补偿晶体振荡器。

智能数字功率控制电路模块包括数控衰减器、射频放大电路、功率检测电路及CPU。

该多功能信号发生器不仅能提供较高的测试精度，而且电路集成程度高、结构小巧紧凑，操作简单，功能实用且成本低廉，能方便地应用于各种无线通信覆盖系统的工程测试过程中，填补了国内该领域中测试设备低成本、高可靠度、高便携性的空白。

附图说明

图1是该多功能信号发生器原理结构图；

图2是该多功能信号发生器电路实现方式结构图；

具体实施方式

如图1所示，该多功能信号发生器包括频率合成电路模块A、功率放大电路模块B及智能数字功率控制电路模块C及发射天线D，该频率合成电路A包括鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)、分频器和晶体振荡器(CXO)；通过鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)及1/N分频器组成锁相环。

多功能信号发生器的压控振荡器VCO输出的频率f1经过1/N分频器后，在鉴相器PD与晶体振荡器CXO输出的参考频率fref进行鉴相比较，所得结果为一直流电压信号；该信号通过环路滤波器LF滤波后控制压控振荡器VCO输出频率f2；f2反馈回1/N分频器重复上述步骤，直至反馈频率信号fn符合预设条件，锁相环路输出锁定频率fn。频率合成电路模块生成的频率信号功率达不到预设输出的功率电平，所以在其后加一功率放大电路和一智能数字功率控制电路，即为频率合成器的输出频率，所得输出频率再经过几级放大器进行信号放大，最后通过智能数字功率控制电路输出设定功率电平的无线信号，使得输出信号电平满足预设输出电平并稳定输出至外接发射天线，经由外接发射天线将信号辐射至自由空间，以便接受设备完成自由空间中该频率点无线信号的电场强度测试。

具体电路实现方式，如图2所示：

首先，使用Analog Device公司集成鉴相器(PD)、压控振荡器(VCO)、数字预分频器等器件的频率合成芯片(AD4360-3)2，与温度补偿晶体振荡器(TCXO)3和环路滤波器(PLL)4连接，在操作系统(Operation System)的控制下，通过与操作系统CPU通信接口1，实现频率合成电路A(Synthesizer)的功能，并输出信号fn；将信号fn输入到功率放大电路B进行信号放大；

放大后的信号输出至数字功率控制电路C(Digital Power Control Circuit)，数字功率控制电路C由数控衰减器(Attenuator)6、放大器(Amplifier)7、功率检测电路(Power DetectorCircuit)8和CPU连接组成。信号经过数字功率控制电路C进行功率调整后，输出符合操作系统设定要求的稳定功率信号，并输出至辐射天线D；

辐射天线D将所需信号辐射至自由空间。

本多功能信号发生器的有益效果是：

·充分的自定义输出设置功能：可以发射频率从1720MHz～2170MHz指定制式的无线信号，并能方便快捷的设置从0～20dBm输出功率电平；

·宽频率输出范围：有效频率输出范围从1720MHz～2170MHz，带宽达450MHz，完全覆盖现有2G(GSM1800MHz、GSM1900MHz)、2.5G、PHS和未来3G TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000等无线通信频段；

·自动智能状态显示查询功能：可随时查看机器实时各项状态；

·智能锁定输出控制功能能：可自行设置智能锁定输出功能；

·符合人体工学设计的结构：在实际应用中可由一人手持进行测试，大大减小了测试所需的工作量；

·节能化的供电电路设计：一次充电后待机时间长达2个小时(最大功耗状态)，完全满足实际工程应用中所需的待机时间。

Claims (3)

1.一种多功能信号发生器，包括频率合成电路模块、功率放大电路模块及智能数字功率控制电路模块；其特征在于：所述频率合成电路包括，

晶体振荡器，产生参考频率；

鉴相器，接收参考频率并进行比较，所得比较电压输入环路滤波器；

环路滤波器，接收比较电压，滤波后输出至压控振荡器；

压控振荡器，输出频率f1；

1/N分频器，接收频率f1，且将f1反馈至鉴相器，和基准频率比较形成锁定频率fn；

所述功率放大电路模块，接收锁定频率fn，放大后输出至智能数字功率控制电路模块；

所述智能数字功率控制电路模块，接收放大信号，输出设定功率电平的无线信号。

2.如权利要求1所述的多功能信号发生器，其特征在于：所述频率合成电路模块中的鉴相器、压控振荡器及1/N分频器是通过频率合成集成芯片AD4360-3及其外围电路形成；所述晶体振荡器为温度补偿晶体振荡器。

3.如权利要求1所述的多功能信号发生器，其特征在于：所述智能数字功率控制电路模块包括数控衰减器、射频放大电路、功率检测电路及CPU。

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