CN221010129U - 一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路 - Google Patents

一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路 Download PDF

Info

Publication number
CN221010129U
CN221010129U CN202322681970.XU CN202322681970U CN221010129U CN 221010129 U CN221010129 U CN 221010129U CN 202322681970 U CN202322681970 U CN 202322681970U CN 221010129 U CN221010129 U CN 221010129U
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
frequency
circuit
chip
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202322681970.XU
Other languages
English (en)
Inventor
王征
焦绍华
李玉康
祝继华
杨子宸
秦昉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Lierda Internet Of Things Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Lierda Internet Of Things Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Lierda Internet Of Things Technology Co ltd filed Critical Zhejiang Lierda Internet Of Things Technology Co ltd
Priority to CN202322681970.XU priority Critical patent/CN221010129U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN221010129U publication Critical patent/CN221010129U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

本实用新型提出了一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，该电路设计了混频模块，通过控制模块调节混频模块的本振信号频率，从而起到将接收到的待测信号混频，输出符合接收模块所支持的频段范围的调制信号，解决了现有技术中信号检测电路受到设备支持频段限制的问题，实现了700MHz‑7GHz全频段内连续频率信号测量。混频模块不改变待测信号原有的调制特性，能够实现调制信号的不失真移频。该电路结构简单，成本较低，稳定性好，配置该电路的产品具备体积小、重量轻及功耗小的特点。

Description

一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路
技术领域
本实用新型涉及通信检测技术领域，具体涉及一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路。
背景技术
对于射频信号的检测一般需要设计对应频段的检测仪器或检测电路，通常的射频信号全频段（例如700MHz~7GHz连续频段）检测，需要使用例如频谱仪等的专业仪表，或在终端上安装特定的软件以达到检测的目的。使用专业仪表进行检测成本较高，且不便于携带，而使用安装特定软件的终端进行检测则受限于终端支持的频段，无法实现指定频率范围内，全频段连续频点的测试。
现有专利中，申请号为CN201510908784.2，公开日为2016年2月17日的专利提供了一种470M微功率信号功率检测电路，包括分别与混频器输入端连接的带通滤波器和本振单元，混频器输出端连接中频滤波器的输入端，中频滤波器的输出端连接功率检测单元的输入端，功率检测单元的输出端连接A/D采样单元的输入端，A/D采样单元的输出端连接控制单元。使用时，将接收的470M微功率信号经过滤波后输入混频器，与本振信号混频后输入功率检测单元进行功率检测。该专利虽然针对发射信号的发射功率变化设置了混频器，但其仅针对一定频率范围内的信号，无法对全频段信号进行检测。
实用新型内容
本实用新型为了解决对全频段射频信号检测受到终端所支持的频段限制，无法进行连续测量的问题，提出了一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，该电路通过设计混频模块，将接收到的待测频率信号的频段偏移到接收模块所支持检测的频段内，从而实现对待测频率信号的测量。
本实用新型具体技术方案如下：一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，包括以下模块：
控制模块，所述控制模块与混频模块和接收模块连接，控制混频模块的本振信号频率；
混频模块，所述混频模块包括信号接收端和信号输出端，所述信号输出端与接收模块连接，通过信号输出端输出处理后的检测信号；
时钟模块，所述时钟模块与混频模块连接；
接收模块，所述接收模块与混频模块连接，接收输出的检测信号，并输出到控制模块。
混频模块将接收的待测信号与本振信号混频后，将待测信号的频率移至接收模块所支持的频段，并输出到接收模块。混频模块的本振信号可以由控制模块控制，因此能在较大频段范围内将待测信号频移，且不改变信号原有调制特性，从而实现射频信号全频段检测。
作为优选，所述混频模块包括混频芯片U7，所述混频芯片U7的信号接收端通过第一差分转换电路与天线连接。
待测信号通过天线接收，从混频芯片的信号接收端输入。混频芯片U7采用的是差分输入，因此需要将从天线输入的射频信号通过差分转换电路转换为差分信号。
作为优选，所述第一差分转换电路包括巴伦转换器X3，所述巴伦转换器X3与天线之间连接有阻抗电路，所述巴伦转换器X3与混频芯片U7之间连接有差分阻抗电路。
差分转换电路包括巴伦转换器，巴伦转换器将信号由单端传输变换为差分传输，此时天线与巴伦转换器X3的单输入端连接，混频芯片U7与巴伦转换器X3的双输出端连接。与巴伦转换器X3连接的阻抗电路和差分阻抗电路的阻抗可以相同也可以不同。
作为优选，所述混频芯片U7还包括时钟信号接收端，所述时钟信号接收端与时钟模块连接，所述时钟模块包括温度补偿晶振芯片X9，所述温度补偿晶振芯片X9与混频芯片U7时钟信号接收端之间连接有差分阻抗电路。
时钟模块内温度补偿晶振芯片X9产生参考时钟信号，输入混频芯片U7，差分阻抗电路用于减小信号噪声干扰，提高信号传输品质。
作为优选，所述接收模块包括接收芯片U8，所述接收芯片U8通过第二差分转换电路与混频芯片U7的信号输出端连接，所述第二差分转换电路包括巴伦转换器X4。
接收芯片U8的种类可以根据实际使用场景进行选择，当选择的接收芯片U8的接收频段不同时，混频模块的本振信号也需要对应地调整。
作为优选，所述接收芯片U8还与参考晶振信号电路连接，所述参考晶振信号电路包括无源晶振芯片X1，参考晶振信号电路将参考时钟信号输入接收芯片U8。
作为优选，所述混频模块的输出信号包括两个调制信号fout1和fout2，所述调制信号fout1满足fout1=fin- f0，所述调制信号fout2满足fout2=fin+ f0，其中f0为所述混频芯片U7的本振信号，fin为信号接收端接收的输入信号。
混频模块输出的调制信号fout1和fout2为频率以待测信号为中心左右对称的两个信号，使用时可通过调节混频模块的本振信号，满足至少其中一个调制信号落在接收模块的频段范围内。
作为优选，所述控制模块包括微控制单元MCU，所述MCU获取接收模块输出的频率信息，进而计算并测量待测信号。
控制单元MCU的功能主要包括调节混频模块的本振信号，以及接收并检测接收模块检测到的信号，将检测到的信号根据本振信号，计算并还原原本的待测信号。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
该电路通过设计混频模块，将待测信号与本振信号混频，使原本不在测量范围内的待测信号的频段变换为可以检测的频段，实现全频段内任意频段射频信号的检测。
该电路中的混频模块为全频段偏移，能够实现连续频段调制信号的不失真移频，不影响待测信号原本的调制特性。
该电路结构简单，可利用已有的芯片，成本较低，使用该电路的产品体积小，重量轻，功耗小，便于携带。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的信号检测电路的一种模块示意图；
图2是本实用新型实施例提供的混频模块的一种工作原理图；
图3是本实用新型实施例提供的信号检测电路的一种连接示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图对本实用新型技术方案的具体实施方式作进一步的说明。
目前常见的对于射频信号的包括使用专业仪表以及利用安装有特定软件的终端，其中实用专业仪表的设备成本较高，且例如频谱仪等的仪表不方便携带，且由于需要供电，不适合在没有供电条件的环境内使用；而利用安装有特定软件的终端也受限于终端所支持的频段范围，例如手机安装检测射频信号的APP，其频段范围受限于手机内接收信号的芯片。
参照图1所示为本实用新型实施例提供的信号检测电路的一种模块示意图，如图所示，本实用新型提供了一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，该电路包括混频模块，混频模块与天线连接，通过天线接收待测射频信号。
混频模块内包含混频芯片，混频芯片在该电路中的作用主要为根据本振信号频率，将待测信号与本振信号混频，从而输出处理后的调制信号。参照图2所示为本实用新型实施例提供的混频模块的一种工作原理图，如图所示，fin为由天线输入的待测信号，f0为本振信号，本振信号频率由控制模块控制。
待测信号和本振信后输入混频模块后，混频芯片将两者进行混频，在混频模块的输出端输出两个调制信号fout1和fout2，其中fout1的频率为fout1=fin-f0，fout2的频率为fout2=fin+f0，调制信号fout1和fout2中频率之外的参数属性，例如幅值和调制特性等于fin相同。调制信号fout1和fout2中至少有一个信号是落在接收模块所支持的频段范围内，可以被接收模块检测到。
混频芯片对待侧信号的混频偏移不会改变待测信号原有的参数属性，且为全频段偏移，实现了连续频段调制信号的不失真移频，不仅扩大了检测电路的检测范围，同时不影响信号的参数属性。
混频模块还与时钟模块连接，时钟模块内包含晶振电路，用于向混频模块输出参考时钟信号。混频模块还与接收模块连接，将处理后的处于接收模块支持的频段范围内的调频信号输出至接收模块。
控制模块与混频模块和接收模块连接，在工作时控制混频模块的本振信号频率，从而调整待测信号的混频偏移程度，同时接收模块将接收到的待测信号输入控制模块，通过本振信号频率对待测信号进行计算，得到原本的待测信号，实现全频段射频信号的测量。
实施例：
在本实用新型的一个实施例中，提供了一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，参照图3所示为本实用新型实施例提供的信号检测电路的一种连接示意图。
如图所示，该电路中包含混频模块，混频模块包含混频芯片U7。在本实施例中，混频芯片选用的型号为GC0868。混频芯片U7包括信号接收端和信号输出端，信号接收端通过第一差分转换电路与天线连接，天线用于接收宽带天线信号输入。
混频芯片U7的信号接收和输出都是用于差分信号的，因此在天线和混频芯片U7之间连接有第一差分转换电路。
第一差分转换电路包括巴伦转换器X3，巴伦转换器为将单端输入转换为差分输出或将差分输入转换为单端输出的无源转换器件，巴伦转换器X3的单端输入端与天线之间连接有阻抗为50Ω的阻抗电路，巴伦转换器X3的差分输出端与混频芯片U7之间连接有阻抗为100Ω的第一差分阻抗电路。
第一差分阻抗电路包括两路电路，其中第一路为通过巴伦转换器X3的第一输出端与电容C55一端连接，电容C55另一端与电感L51第一端连接，电感L51第二端与混频芯片U7第二信号接收端连接。电感L51第一端还与电容C57一端连接，电容C57另一端接地。电容L51第二端还与电容C59一端连接，电容C59另一端接地。混频芯片U7第二信号接收端还与电感L53一端连接，电感L53另一端接地。
第二路为通过巴伦转换器X3的第二输出端与电容C56一端连接，电容C56另一端与电感L52第一端连接，电感L52第二端与混频芯片U7第一信号接收端连接。电感L52第一端还与电容C58一端连接，电容C58另一端接地。电容L52第二端还与电容C60一端连接，电容C60另一端接地。混频芯片U7第一信号接收端还与电感L54一端连接，电感L54另一端接地。
混频芯片U7与时钟模块连接，时钟模块中包括温度补偿晶振芯片X9，本实施例中温度补偿晶振芯片X9选择晶振频率为26MHz。温度补偿晶振芯片X9的输出端与混频芯片U7的第二时钟信号接收端连接，输出参考时钟信号。混频芯片U7的第一时钟信号接收端通过电容C81接地。
混频芯片U7的信号输出端与接收模块的输入端连接，接收模块包括接收芯片U8，本实施例中的接收芯片U8选用蓝牙接收芯片，其支持的接收频段为2402-2480MHz。在实际应用过程中，可选用不同的接收芯片，例如可选用同样支持2.4G频段的WiFi接收器，或者支持470-960MHz频段的Sub1G芯片，此时需要调整本振信号频率，使调制后的信号频率落在该区间内。
混频芯片U7和接收芯片U8之间连接有第二差分转换电路，第二差分转换电路包括巴伦转换器X4，巴伦转换器X4的差分输入端与混频芯片U7的信号输出端之间连接有第二差分阻抗电路，第二差分阻抗电路与第一差分阻抗电路结构类似，且阻抗大小也为100Ω。其中电感L55一端与混频芯片U7的第一信号输出端连接，另一端与电源输出端连接；电感L56一端与混频芯片U7的第二信号输出端连接，另一端与电源输出端连接，该电源输出端输出电压大小为1.3V。
巴伦转换器X4的单端输出端与接收芯片U8的输入端之间连接有阻抗电路，该阻抗电路阻抗大小为50Ω。
接收芯片U8还与参考晶振信号电路连接，参考晶振信号电路包括无源晶振芯片X1，本实施例中无源晶振芯片X1的晶振频率为12MHz。
控制模块包括微控制单元MCU。混频芯片U7与MCU的控制输出端连接，由MCU控制混频芯片U7的本振信号频率，本实施例中本振信号f0的范围为500MHz-5GHz。接收芯片U8与MCU的信号接收端连接，用于传输接收芯片接收的待测信号，MCU接收待测信号后，对待测信号进行测量。
本实施例中能够测量的信号范围为700MHz-7GHz，输出的调制信号fout的范围为200MHz-4.5GHz。
综上所述，本实用新型提出了一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，该电路设计了混频模块，通过控制模块调节混频模块的本振信号频率，从而起到将接收到的待测信号混频，输出符合接收模块所支持的频段范围的调制信号，解决了现有技术中信号检测电路受到设备支持频段限制的问题，实现了700MHz-7GHz全频段内连续频率信号测量。且混频模块不改变待测信号原有的调制特性，能够实现调制信号的不失真移频。
本实用新型还具备电路结构简单的特点，且采用现有的成熟芯片，降低了成本，提升了稳定性。采用本实用新型提供的信号检测电路的产品具备体积小，重量轻的特点，且功耗小，适用于便携移动设备或长时间使用的检测设备。
除上述实施例外，在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内，本实用新型的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本实用新型没有详细描述的实施例也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，其特征在于，包括以下模块：
控制模块，所述控制模块与混频模块和接收模块连接，控制混频模块的本振信号频率；
混频模块，所述混频模块包括信号接收端和信号输出端，所述信号输出端与接收模块连接，通过信号输出端输出处理后的检测信号；
时钟模块，所述时钟模块与混频模块连接；
接收模块，所述接收模块与混频模块连接，接收输出的检测信号，并输出到控制模块。
2.根据权利要求1所述的基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，其特征在于，所述混频模块包括混频芯片U7，所述混频芯片U7的信号接收端通过第一差分转换电路与天线连接。
3.根据权利要求2所述的基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，其特征在于，所述第一差分转换电路包括巴伦转换器X3，所述巴伦转换器X3与天线之间连接有阻抗电路，所述巴伦转换器X3与混频芯片U7之间连接有差分阻抗电路。
4.根据权利要求2所述的基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，其特征在于，所述混频芯片U7还包括时钟信号接收端，所述时钟信号接收端与时钟模块连接，所述时钟模块包括温度补偿晶振芯片X9，所述温度补偿晶振芯片X9与混频芯片U7时钟信号接收端之间连接有差分阻抗电路。
5.根据权利要求4所述的基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，其特征在于，所述接收模块包括接收芯片U8，所述接收芯片U8通过第二差分转换电路与混频芯片U7的信号输出端连接，所述第二差分转换电路包括巴伦转换器X4。
6.根据权利要求5所述的基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，其特征在于，所述接收芯片U8还与参考晶振信号电路连接，所述参考晶振信号电路包括无源晶振芯片X1。
7.根据权利要求2所述的基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，其特征在于，所述混频模块的输出信号包括两个调制信号fout1和fout2，所述调制信号fout1满足fout1＝fin-f0，所述调制信号fout2满足fout2＝fin+f0，其中f0为所述混频芯片U7的本振信号，fin为信号接收端接收的输入信号。
8.根据权利要求1或5所述的基于移频技术实现任意频段信号检测的电路，其特征在于，所述控制模块包括微控制单元MCU，所述MCU获取接收模块输出的频率信息，进而计算并测量待测信号。
CN202322681970.XU 2023-10-08 2023-10-08 一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路 Active CN221010129U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202322681970.XU CN221010129U (zh) 2023-10-08 2023-10-08 一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202322681970.XU CN221010129U (zh) 2023-10-08 2023-10-08 一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN221010129U true CN221010129U (zh) 2024-05-24

Family

ID=91112880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202322681970.XU Active CN221010129U (zh) 2023-10-08 2023-10-08 一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN221010129U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201966902U (zh) 具有高一致性的多通道射频电路
US5276918A (en) Mobile radio telephone with booster unit
CN105281850A (zh) 一种手持无线电综合测试仪
CN115865001A (zh) 一种基于yig滤波器组的超宽带变频装置
CN106603090B (zh) 12通道收发变频信道装置
CN202503522U (zh) 一种超外差式谐波检测设备
CN221010129U (zh) 一种基于移频技术实现任意频段信号检测的电路
CN205071007U (zh) 一种手持无线电综合测试仪
CN105577294A (zh) 多功能手持式无源互调分析仪
CN211457127U (zh) 一种Ka波段超宽带、大动态接收信道装置
CN219802327U (zh) 一种射频收发芯片
CN102590617A (zh) 利用集成宽带本振和开关滤波阵列实现频谱仪输出双源的方法
CN216794989U (zh) 多模多通道射频收发装置
CN215117509U (zh) 一种基于fmc+连接器的多路高速采集回放子卡
CN215912118U (zh) 一种一体式物联网感知装备自动测试系统
CN202978927U (zh) 一种集成接收装置
CN101727734B (zh) 无线遥控接收装置
CN114779869A (zh) 一种低噪声无线收发芯片的电源管理系统
CN220798275U (zh) 一种用于矢量网络分析仪的射频收发机和矢量网络分析仪
CN101820283A (zh) 数字加模拟构架的频率合成装置
CN109412621B (zh) 一种四通道独立稳幅式本振功分装置和方法
CN207732762U (zh) 一种低功耗小型化卫星信标接收机
TWI435063B (zh) Pulsed radar level gauge
CN107991565B (zh) 快速检测宽频信号传输线线路损耗的装置
CN201303330Y (zh) 宽频带射频功率检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant