專利名稱：寬帶載波提取本振方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子及通信領(lǐng)域的信號處理領(lǐng)域，是一種從射頻載波中提取本振的方法 及裝置，適合于寬帶射頻載波頻率應(yīng)用范圍。
背景技術(shù)：
在無線通信中，只有跟蹤并鎖定對方的雷達(dá)信號，才能對對方的雷達(dá)信號進(jìn)行有效 的接收和信號參數(shù)分析。現(xiàn)代無線電信號接收機(jī)普遍采用超外差形式，超外差形式接收 機(jī)是將接收到的無線電信號與本振頻率混頻，將信號變換到固定中頻，然后對中頻進(jìn)行 濾波、放大和檢測，具有靈敏度高和選擇性好的優(yōu)點。圖l是超外差接收變頻框圖。本 振頻率要跟隨輸入信號頻率變化，本振頻率與接收到的無線電信號頻率相差為中頻頻率 時，中頻帶通濾波器才會有信號輸出。如果事先不知道對方無線電頻率，則首先要進(jìn)行 測頻，根據(jù)測頻的結(jié)果設(shè)定本振頻率，為了提高靈敏度和選擇性，中頻濾波器的帶寬是 越窄越好，這樣，對測頻的精度要求很高，增加了設(shè)備的復(fù)雜度和測頻時間。在實際環(huán) 境中，很多雷達(dá)信號都是高速脈沖和捷變頻信號，因此要跟蹤并鎖定對方的雷達(dá)信號最 有效的辦法就是從對方雷達(dá)信號中獲取載波頻率Fc，與本地中頻頻率源IF混頻，提取 本振頻率FLO，這樣從載波中提取得到的本振，與接收到的信號始終相差為中頻頻率。 然而，由于中頻頻率較低，載波頻率與本地中頻頻率源混頻后的輸出頻率產(chǎn)物，除了希 望得到的本振頻率Fc-IF (或Fc+IF)，還有鏡像頻率Fc+IF (或Fc-IF)、載波頻率泄漏 和很多其他高階混頻產(chǎn)物Fc土nXIF，其中載波頻率泄漏和鏡像頻率與所希望提取的本 振頻率很近，只相差I(lǐng)F和2XIF，幅度也相當(dāng)，是主要的干擾頻率產(chǎn)物，雖然可以用帶 通濾波器將所希望的本振頻率Fc-IF (或Fc+IF)選出來，但是帶通濾波器限制了適用 的載波頻率帶寬。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是采用載波頻率與本地中頻頻率源混頻的方法從載波中提取 本振頻率，需要用帶通濾波器將所希望提取的本振頻率選出來，帶通濾波器限制了適用 的載波頻率帶寬，如果不使用帶通濾波器，混頻輸出的其他頻率產(chǎn)物，尤其是載波頻率 泄漏和鏡像頻率對本振頻率的應(yīng)用產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，以致無法正常使用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種寬帶載波提取本振方法，先把接收到的載波信號限幅放大作為正交調(diào)制器的本 振信號輸入，把本地中頻頻率源輸出的中頻信號分解成兩路正交的基帶信號作為正交調(diào) 制器的I、 Q信號輸入；正交調(diào)制器利用它的單邊帶調(diào)制特性，從載波中提取單邊帶調(diào)
制的本振信號Fc-IF或Fc+IF。
使用90度電橋?qū)⒈镜刂蓄l頻率源輸出的中頻信號分解為正交的I、 Q兩路信號。所 述載波信號可以是由天線直接接收下來的寬帶射頻信號或經(jīng)過一次或多次混頻以后的 寬帶射頻信號。
一種實現(xiàn)上述方法的裝置，包括本地中頻IF頻率源、限幅放大電路、本地中頻信 號分解電路和正交調(diào)制器；載波信號經(jīng)限幅放大電路輸出的信號傳入正交調(diào)制器的本振 信號輸入端，本地中頻IF頻率源產(chǎn)生的本地中頻信號經(jīng)中頻信號分解電路得到的兩路 正交的基帶信號分別輸入正交調(diào)制器的I、 Q信號輸入端，正交調(diào)制器輸出所需的本振 信號。所述中頻信號分解電路包括放大器、濾波器和90度電橋，中頻信號經(jīng)放大器和濾波 器放大濾波后的信號，再經(jīng)90度電橋分解為正交的I、 Q兩路信號。所述限幅放大電路
包括限幅放大器，限幅放大器還連接帶通濾波器。所述限幅放大電路至少包括一級限幅 放大器，即在所述帶通濾波器后還依次可以連接一組或多組限幅放大器和帶通濾波器。 限幅放大器的級數(shù)和總增益主要是根據(jù)系統(tǒng)對載波信號處理的動態(tài)范圍需要而設(shè)置的。
所述正交調(diào)制器輸出端還依次連接高通濾波器和放大器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用正交調(diào)制方法從載波中提取本振，對載波信號進(jìn)行限
幅放大，作為正交調(diào)制器的本振；將本地中頻信號IF分解成正交的兩路信號，作為正 交調(diào)制器的I、 Q輸入信號；通過正交調(diào)制器的輸出得到單邊帶調(diào)制信號Fc-IF (或 Fc+IF)，利用正交調(diào)制器的單邊帶調(diào)制特性，作為本振信號的載波頻率Fc和鏡像頻率 (即另一個邊帶信號)Fc+IF (或Fc-IF)得到了有效抑制，因此這里可以不需要使用帶 通濾波器，就可以在寬帶射頻載波頻率范圍中有效地提取本振頻率。


圖1是超外差接收變頻框圖
圖2是本發(fā)明所述電路的原理框圖
圖3是本發(fā)明所述電路實施例的電路框圖
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
一種寬帶載波提取本振方法，把接收到的載波信號限幅放大作為正交調(diào)制器的本振 信號輸入，使用90度電橋把本地中頻信號分解成兩路正交的基帶信號作為正交調(diào)制器 的I、 Q信號輸入；然后，正交調(diào)制器利用它的單邊帶調(diào)制特性，從載波中提取單邊帶 調(diào)制的本振信號Fc-IF或Fc+IF。所述載波信號可以是由天線直接接收下來的寬帶射頻 信號或經(jīng)過一次或多次混頻以后的寬帶射頻信號。
實現(xiàn)上述方法裝置的電路原理如圖2所示，該電路包括本地中頻IF頻率源、限幅 放大電路、中頻信號分解電路和正交調(diào)制器；載波信號經(jīng)限幅放大電路輸出的信號傳入 正交調(diào)制器的本振信號輸入端，本地中頻IF頻率源產(chǎn)生的中頻信號經(jīng)中頻信號分解電 路得到的兩路正交的基帶信號分別輸入正交調(diào)制器的I、 Q信號輸入端，正交調(diào)制器輸 出所需的本振信號。
所述中頻信號分解電路包括放大器、濾波器和90度電橋，中頻信號經(jīng)放大器和濾 波器放大濾波后的信號，再經(jīng)卯度電橋分解為正交的I、 Q兩路信號。所述限幅放大電 路包括限幅放大器，限幅放大器還連接帶通濾波器。限幅放大電路是兩級限幅放大器， 即在所述濾波器后還依次連接限幅放大器和連接帶通濾波器。
由于正交調(diào)制器輸出信號中，會包含有中頻I、 Q信號泄漏，經(jīng)過接收機(jī)系統(tǒng)所述 正交調(diào)制器輸出端還依次連接高通濾波器和放大器。
圖3是一個具體實施例，輸入射頻信號頻率范圍為1 2GHz，中頻頻率為135MHz， 希望提取的本振頻率為Lo=Fc-IF，所以希望提取的本振頻率范圍為865 1865MHz。限 幅放大器、帶通濾波器采用恒電電子有限公司的產(chǎn)品，型號分別為HDLP0102N3407， HDBPF0102P10。本地中頻頻率源采用135MHz鎖相振蕩器經(jīng)過放大和135MHz帶通濾 波器濾波，獲得135MHz中頻信號。中頻頻率源也可以采用晶體振蕩器或其他形式的頻 率源電路，如果幅度足夠和頻譜純凈，中頻放大器和中頻帶通濾波器也可以不用。 135MHz中頻信號采用卯度電橋分解為正交的兩路中頻信號，卯度電橋選用博威集成 電路有限公司產(chǎn)品，型號為PD2-135，分解后的兩路正交中頻信號，要求幅度相等，相 位正交，否則將影響正交調(diào)制后的載波抑制和邊帶抑制性能，從而影響接收機(jī)的靈敏度 指標(biāo)。正交調(diào)制器應(yīng)該選用寬帶正交調(diào)制器，本例中選用美國HITTIE公司集成電路產(chǎn)品，型號為HMC495LP3，該正交調(diào)制器的工作頻率覆蓋250 3800MHz，在本例的應(yīng)用 頻率范圍內(nèi)，載波抑制指標(biāo)達(dá)到38dBc,邊帶抑制指標(biāo)達(dá)到31dBc。經(jīng)過正交調(diào)制器輸 出，獲得Fc-IF頻率信號，在寬頻帶范圍內(nèi)，載波抑制和邊帶抑制可以達(dá)到25dBc。在 現(xiàn)代接收系統(tǒng)中，變頻采用的混頻器都是平衡式混頻器，具有很高的本振噪聲抑制能力， 因此通過正交調(diào)制方法提取的本振信號包含的載波、邊帶泄漏可以被接收系統(tǒng)中平衡式 混頻器有效抑制，對系統(tǒng)功能和性能沒有影響。
權(quán)利要求
1、一種寬帶載波提取本振方法，其特征是先把接收到的載波信號限幅放大作為正交調(diào)制器的本振信號輸入，同時把本地中頻頻率源輸出的中頻信號分解成兩路正交的基帶信號作為正交調(diào)制器的I、Q信號輸入；再由正交調(diào)制器利用它的單邊帶調(diào)制特性，從載波中提取單邊帶調(diào)制的本振信號Fc-IF或Fc+IF。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶載波提取本振方法，其特征是使用卯度電橋?qū)⒈镜刂蓄l 頻率源輸出中頻信號分解為正交的I、 Q兩路信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的寬帶載波提取本振方法，其特征是所述載波信號可以是 由天線直接接收下來的寬帶射頻信號或經(jīng)過一次或多次混頻以后的寬帶射頻信號。
4、 一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的裝置，其特征是包括本地中頻IF頻率源、限幅放大 電路、中頻信號分解電路和正交調(diào)制器；載波信號經(jīng)限幅放大電路輸出的信號傳入正交 調(diào)制器的本振信號輸入端，中頻IF頻率源產(chǎn)生的中頻信號經(jīng)中頻信號分解電路得到的 兩路正交的基帶信號分別輸入正交調(diào)制器的I、 Q信號輸入端，正交調(diào)制器輸出所需的 本振信號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬帶載波提取本振裝置，其特征是所述限幅放大電路包括限 幅放大器，限幅放大器還連接帶通濾波器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的寬帶載波提取本振裝置，其特征是所述限幅放大電路至少包 括一級限幅放大器，即在所述帶通濾波器后還依次連接一組或多組限幅放大器和帶通濾 波器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的寬帶載波提取本振裝置，其特征是所述正交調(diào)制器 輸出端還依次連接高通濾波器和放大器。
全文摘要
寬帶載波提取本振方法，把接收到的載波信號限幅放大作為正交調(diào)制器的本振信號輸入，把本地中頻頻率源輸出的中頻信號分解成兩路正交的基帶信號作為正交調(diào)制器的I、Q信號輸入；正交調(diào)制器利用它的單邊帶調(diào)制特性，從載波中提取單邊帶調(diào)制的本振信號Fc-IF或Fc+IF。寬帶載波提取本振裝置，包括本地中頻IF頻率源、限幅放大電路、中頻信號分解電路和正交調(diào)制器；載波信號經(jīng)限幅放大電路輸出的信號傳入正交調(diào)制器的本振信號輸入端，中頻IF頻率源產(chǎn)生的中頻信號經(jīng)中頻信號分解電路得到的兩路正交的基帶信號分別輸入正交調(diào)制器的I、Q信號輸入端，正交調(diào)制器輸出所需的本振信號。本發(fā)明可以不使用帶通濾波器，在寬帶射頻載波頻率范圍中有效地提取本振頻率。
文檔編號G01S7/292GK101539624SQ200810025489
公開日2009年9月23日 申請日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者李益兵 申請人:南京恒電電子有限公司