CN206195753U - 一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，该模块包括：射频综合处理单元，用于射频信号的产生、频率转换及电平调整；数字基带产生单元，用于信号的调制、编码，以及数据格式和通信协议处理及控制指令解析；电源管理单元，用于给整个模块供电。本实用新型具有体积小、重量轻、功耗低、性能可靠、易于集成等典型特点，适用于接收机、分析仪、通信装备等在安装、调试及检修等过程中的现场信号激励，为接收机、分析仪、通信装备的安全可靠运行提供技术保障。

Description

一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块

技术领域

本实用新型涉及测试测量领域，尤其是涉及一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块。

背景技术

现有测试测量领域中的射频信号激励几乎都采用以下方式：

测试测量领域常用射频信号激励仪器为射频信号源，这类常规测试仪器都是独立设备，使用时占用较大操作面，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，解决现有激励模块在使用时，占用较大操作面，成本较高的问题。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，其特征在于，该模块包括：

射频综合处理单元，用于射频信号的产生、频率转换及电平调整；

数字基带产生单元，用于信号的调制、编码，以及数据格式和通信协议处理及控制指令解析；

电源管理单元，用于给整个模块供电。

作为进一步的技术方案，所述射频综合处理单元包括调制信号滤波器、开关滤波组件、切换开关和电平调节单元，调制信号滤波器和开关滤波组件分别与切换开关连接，切换开关连接电平调节单元。

作为进一步的技术方案，所述开关滤波组件由依次连接的频率合成器、第一单刀5掷开关、滤波组件和第二单刀5掷开关组成。

作为进一步的技术方案，所述电平调节单元包括第一程控衰减器、第一单刀2掷开关、第二程控衰减器、第三程控衰减器、第一放大器、第四程控衰减器、第二放大器和第二单刀2掷开关，所述第一程控衰减器与第一单刀2掷开关的输入端连接，所述第一单刀2掷开关的一个输出点依次连接第二程控衰减器、第三程控衰减器和第二单刀2掷开关的一个输入点，所述第一单刀2掷开关的另一个输出点依次连接第一放大器、第四程控衰减器、第二放大器和第二单刀2掷开关的另一个输入点。

作为进一步的技术方案，所述数字基带产生单元包括高速接口芯片、可编程逻辑芯片、DDS芯片和高速闪存，所述高速接口芯片、DDS芯片和高速闪存分别与可编程逻辑芯片连接。

作为进一步的技术方案，所述电源管理单元包括EMI滤波电路、DC/DC降压电路和π型滤波电路，所述EMI滤波电路的输出端连接DC/DC降压电路的输入端，DC/DC降压电路的输出端连接π型滤波电路的输入端。

作为进一步的技术方案，所述EMI滤波电路的输入端连接有电源保护电路，该电源保护电路包括自恢复保险芯片和防反接保护二极管，自恢复保险芯片与防反接保护二极管连接，防反接保护二极管与EMI滤波电路的输入端连接。

作为进一步的技术方案，该模块包括温度检测与自动校正电路，该电路用于根据当前温度值自动调用相关修正数据，保证电平及频率指标达到标准。

作为进一步的技术方案，该模块包括锁相电路，该锁相电路包括鉴相器、低通滤波器和压控振荡器，所述鉴相器通过低通滤波器连接压控振荡器。

与现有技术相比，本实用新型具有体积小、重量轻、功耗低、性能可靠、易于集成等典型特点，适用于接收机、分析仪、通信装备等在安装、调试及检修等过程中的现场信号激励，为接收机、分析仪、通信装备的安全可靠运行提供技术保障。

附图说明

图1是本实用新型模块原理图。

图2是电源管理电路原理图。

图3温度检测与自动校正电路。

图4射频综合处理单元框图。

图5是中频数字化处理单元原理图。

图6是锁相电路原理图。

图7是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

本实用新型的设计构思为：本模块遵照标准的PXI总线电气规范设计，运用基带处理与射频电路一体化设计技术和大动态超宽带电平调节技术分别实现射频信号输出频率和输出电平调节；同时采用了直接数字频率合成技术实现AM、FM、PM和PLUSE等模拟调制。该射频信号激励模块具有体积小、重量轻、功耗低、性能可靠、易于集成等典型特点。

下面对本实用新型技术方案进行详细说明。

如图1所示，本实用新型包括壳体及位于壳体内的电源管理单元、基带信号产生单元、射频综合处理单元、设置在壳体上的被测设备电连接单元。

电源管理单元用于给整个模块供电。电源管理电路原理图如图2所示，FL1为自恢复保险芯片，D3为防反接保护二极管，FL7为EMI滤波器，U35为DC/DC电源转换芯片，L9及C179～C182组成π型滤波器。自恢复保险芯片FL1与防反接保护二极管D3连接，D3与EMI滤波器FL7连接，FL7的第2脚与DC/DC电源转换芯片U35的第1脚连接，DC/DC电源转换芯片U35的第7脚为输出脚与电感L9及电容C179～C182组成π型滤波器连接。FL1为自恢复保险芯片是为保护整个模块的安全运行起主要作用，当模块内部出现短路情况时，流过FL1的电流为达到保护点，切断模块与外部电源的连接，保护模块在内部短路时不会引起烧毁电路的问题。EMI滤波器FL7起到将外部电源与内部电源之间电磁隔离的作用，D3是防反接保护二极管，当出现电源接反时，二极管D3工作在截止状态，外部电源不会接入模块，有效地起着保护模块的作用。

温度检测与自动校正电路如图3所示，该电路以芯片U35(型号TMP100)为核心，该芯片集成了温度传感器、A/D转换器和控制逻辑，R45和R47为弱上拉电阻，增强U35时钟和数据脚的抗干扰能力，R46和R49是U35的地址配置管脚,分别接+3.3V和DGND。

射频综合处理单元如图4所示，该单元电路实现射频信号产生频率转换及电平调整。核心芯片为滤波器U1、频率合成器U29、第一单刀5掷开关U25、滤波组件U28、第二单刀5掷开关U23、切换开关U24(采用单刀2掷开关)、第一程控衰减器U16、第一单刀2掷开关U12、第二程控衰减器U11、第三程控衰减器U10、第一放大器U9、第四程控衰减器U2、第一放大器U4、第二单刀2掷开关U7。各芯片的作用如下：滤波器U1将输入的调制信号进行滤波，频率合成器U29产生超宽带低相噪的射频信号，U25、U28、U23组成开关滤波器组件，作用是将射频信号的杂散信号进行有效的抑制，U24是切换开关，实现调制信号和射频信号的切换，U16、U11、U10、U2为程控衰减器，实现射频信号的小步进输出并确保射频信号输出电平的范围和精度，U9、U4是射频放大器，作用是保证有最够大的射频信号输出电平。

基带信号产生单元如图5所示，该单元电路实现信号的调制、编码，以及数据格式和通信协议处理及控制指令解析，核心芯片有高速接口芯片U30、可编程逻辑芯片U31、高速闪存U32和DDS芯片U33。各芯片的作用如下：高速接口芯片U30，实现模块与PXI总线的快速交互；可编程逻辑芯片U31，是基带信号产生单元的核心，实现调制、编码的数字信号处理，以及数据格式和通信协议处理及控制指令解析；高速闪存U32，为软件功能模块提供充足的存储空间；DDS芯片U33，将数字调制信号转换为需要的模拟调制信号。

锁相电路原理图如图6所示，主要由鉴相器U32、压控振荡器U33及相应的外围电路组成，实现100MHz时钟与10MHz基准时钟的同步。电容C155、电容C159、电容C161、电容C163、电容C164、电阻R80、电阻R81、电阻R83、电阻R84组成低通滤波器，10MHz基准时钟进入U32的第8脚，以上元器件共同实现将100MHz时钟与10MHz同步。

被测设备电连接单元包含若干电连接接口，用于被测设备与仪器的电连接。这些电连接接口均设置在模块前面板的外表面。

如图7所示，壳体包括腔体基板1、腔体上盖部件2、腔体下盖部件3和模块面板部件4，模块结构采用标准PXI单槽设计，壳体采用辐射传导散热，采用优质镁铝合金制造，使整个模块较为轻便。

下面对本实用新型的使用方法进行说明。

步骤1：将被测设备与模块前面板电连接单元连接；

步骤1：通过外部PXI系统控制器选择软件测试模块，并可根据需要通过操控软面板的按钮进行测试参数调节；

步骤3：利用选择的一个或者多个软件测试模块对被测设备进行测试，获得被测设备的各个参数；

步骤5：根据需要进行结果打印或者信息交互。

本实用新型遵照标准的PXI总线电气规范设计，运用基带处理与射频电路一体化设计技术和大动态超宽带电平调节技术分别实现射频信号输出频率和输出电平调节；同时采用了直接数字频率合成技术实现AM、FM、PM和PLUSE等模拟调制。该射频信号激励模块具有体积小、重量轻、功耗低、性能可靠、易于集成等典型特点。适用于接收机、分析仪、通信装备等在安装、调试及检修等过程中的现场信号激励，为接收机、分析仪、通信装备的安全可靠运行提供技术保障。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，其特征在于，该模块包括：

射频综合处理单元，用于射频信号的产生、频率转换及电平调整；

数字基带产生单元，用于信号的调制、编码，以及数据格式和通信协议处理及控制指令解析；

电源管理单元，用于给整个模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，其特征在于，所述射频综合处理单元包括调制信号滤波器、开关滤波组件、切换开关和电平调节单元，调制信号滤波器和开关滤波组件分别与切换开关连接，切换开关连接电平调节单元。

3.根据权利要求2所述的一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，其特征在于，所述开关滤波组件由依次连接的频率合成器、第一单刀5掷开关、滤波组件和第二单刀5掷开关组成。

4.根据权利要求2所述的一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，其特征在于，所述电平调节单元包括第一程控衰减器、第一单刀2掷开关、第二程控衰减器、第三程控衰减器、第一放大器、第四程控衰减器、第二放大器和第二单刀2掷开关，所述第一程控衰减器与第一单刀2掷开关的输入端连接，所述第一单刀2掷开关的一个输出点依次连接第二程控衰减器、第三程控衰减器和第二单刀2掷开关的一个输入点，所述第一单刀2掷开关的另一个输出点依次连接第一放大器、第四程控衰减器、第二放大器和第二单刀2掷开关的另一个输入点。

5.根据权利要求1所述的一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，其特征在于，所述数字基带产生单元包括高速接口芯片、可编程逻辑芯片、DDS芯片和高速闪存，所述高速接口芯片、DDS芯片和高速闪存分别与可编程逻辑芯片连接。

6.根据权利要求1所述的一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，其特征在于，所述电源管理单元包括EMI滤波电路、DC/DC降压电路和π型滤波电路，所述EMI滤波电路的输出端连接DC/DC降压电路的输入端，DC/DC降压电路的输出端连接π型滤波电路的输入端。

7.根据权利要求6所述的一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，其特征在于，所述EMI滤波电路的输入端连接有电源保护电路，该电源保护电路包括自恢复保险芯片和防反接保护二极管，自恢复保险芯片与防反接保护二极管连接，防反接保护二极管与EMI滤波电路的输入端连接。

8.根据权利要求1所述的一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，其特征在于，该模块包括温度检测与自动校正电路，该电路用于根据当前温度值自动调用相关修正数据，保证电平及频率指标达到标准。

9.根据权利要求1所述的一种超宽带多功能小体积射频信号激励模块，其特征在于，该模块包括锁相电路，该锁相电路包括鉴相器、低通滤波器和压控振荡器，所述鉴相器通过低通滤波器连接压控振荡器。