本實用新型涉及一種信號發(fā)生設(shè)備，特別涉及一種頻率可擴展信號發(fā)生設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前大多數(shù)無線通信設(shè)備研發(fā)過程中，都需要用到信號發(fā)生設(shè)備。目前市場存在的該種設(shè)備，存在體積大、價格高、使用復(fù)雜的缺點和在頻率固定時不能擴展的問題，讓很多資金不足的開發(fā)者望而卻步，對于初級開發(fā)者來說使用也比較麻煩，而且，很多開發(fā)者需要用到的只有頻率、功率，對于其他的模式并不需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種可降低信號發(fā)生設(shè)備使用的復(fù)雜程度、頻率可根據(jù)需求隨意擴展的信號發(fā)生設(shè)備，具體技術(shù)方案是，一種頻率可擴展信號發(fā)生設(shè)備，包括n個信號發(fā)生模塊、數(shù)控部分，其特征在于：所述的數(shù)控部分由單片機和FPGA串接組成，數(shù)控部分的FPGA連接n個信號發(fā)生模塊輸入端，所述的信號發(fā)生模塊由鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、第一級可變增益放大器和第二級可變增益放大器依次單向串接在一起，壓控振蕩器輸出反饋信號與參考信號共同輸入到鑒相器，鑒相器對兩個信號進行比相，在鑒相器輸出端輸出比相電壓，比相電壓輸入到環(huán)路濾波器的輸入端，經(jīng)環(huán)路濾波器濾波輸出，環(huán)路濾波器輸出端輸入到壓控振蕩器的壓控端，壓控振蕩器在比相電壓控制下，輸出穩(wěn)定的頻率，壓控振蕩器輸出信號輸入到第一級可變增益放大器輸入端，經(jīng)放大后在輸出端輸出，第一級可變增益放大器輸出端輸入到第二級可變增益放大器輸入端，經(jīng)放大后輸出。

頻率可擴展信號產(chǎn)生的方法包括以下步驟， 1）、通過按鍵向單片機寫入頻率或功率，數(shù)控部分單片機在接收到按鍵的信號后判斷是否頻率信號，如是，頻率信號，進入頻率工作通道，否，進入功率工作通道； 2）、頻率工作通道（1）、把頻率分段為第1段、第2段、第3段至第n段，分別對應(yīng)第1信號發(fā)生模塊、第2信號發(fā)生模塊、第3信號發(fā)生模塊、至第n信號發(fā)生模塊，根據(jù)按鍵輸入數(shù)值，打開相應(yīng)數(shù)值個信號發(fā)生模塊，達到所要的頻率范圍，參考源同時輸入?yún)⒖碱l率信號；（2）、參考頻率信號進入鑒相器，同時，原電路經(jīng)壓控振蕩器輸出相位頻率穩(wěn)定的頻率信號分流進分頻器/n；（3）、分流信號經(jīng)分頻器/n至鑒相器與參考頻率信號進行相位一致比較，環(huán)路濾波器輸出直流電壓，經(jīng)壓控振蕩器輸出相位頻率穩(wěn)定的頻率信號，經(jīng)二級放大器的放大增益控制，形成功率可控信號； 3）、功率工作通道（1）、打開相應(yīng)數(shù)值個信號發(fā)生模塊，（2）、向FPGA發(fā)送功率控制指令，（3）、FPGA向當(dāng)前工作模塊中寫入數(shù)，（4）顯示器顯示當(dāng)前功率值。

本實用新型的有益效果是，功能簡單，操作方便；可以方便地通過增加信號發(fā)生模塊擴展頻率覆蓋范圍，應(yīng)用于無線通信設(shè)備研發(fā)過程中的測試階段。

附圖說明

圖1 是本實用新型的電路方框圖。

圖2是本實用新型的信號產(chǎn)生模塊電路方框圖。

圖3是本實用新型的信號產(chǎn)生模塊電路原理圖。

圖4是本實用新型的工作流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本設(shè)備進一步說明。

如圖1、2、3所示，一種頻率可擴展信號發(fā)生設(shè)備，包括n個信號發(fā)生模塊、數(shù)控部分、按鍵部分、開關(guān)和顯示器， n個信號發(fā)生模塊輸入端分別與數(shù)控部分連接、輸出端與開關(guān)連接，數(shù)控部分分別與按鍵部分、顯示器連接，數(shù)控部分由單片機和FPGA組成，信號發(fā)生模塊包括由鑒相器、環(huán)路濾波器、分頻器/n組成的鎖相環(huán)芯片、參考源、壓控振蕩器VCO、第一級放大器和第二級放大器，參考源、鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器VCO、第一級放大器和第二級放大器依次單向串接在一起，壓控振蕩器VCO輸出端還經(jīng)分頻器/n與鑒相器單向串接在一起，其中參考源和環(huán)路濾波器用來產(chǎn)生所需的信號頻率，二級放大器和壓控衰減器用來控制信號的功率，其原理為:鑒相器檢測輸入信號與輸出信號的相位差，并將檢測出的相位差信號通過鑒相器轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，經(jīng)環(huán)路濾波器濾波后形成壓控振蕩器（VCO）的控制電壓，對振蕩器輸出信號的頻率實施控制，再通過反饋通路把壓控振蕩器輸出信號的頻率、相位反饋到鑒相器與參考頻率信號進行相位一致比較，環(huán)路濾波器輸出直流電壓，經(jīng)壓控振蕩器輸出相位頻率穩(wěn)定的頻率信號，經(jīng)二級放大器的放大增益控制，形成功率可控信號。

按鍵部分包括0~9個數(shù)字按鍵，頻率單位鍵“GHz”、“MHz”、“KHz”和“Hz”和功率單位鍵“dBm”。

原理是通過信號發(fā)生模塊的增加進行擴展，達到更寬的頻率范圍，首先我們把頻率分段為第1段、第2段、第3段……第n段，分別對應(yīng)信號發(fā)生模塊1、信號發(fā)生模塊2、信號發(fā)生模塊3、……信號發(fā)生模塊n，根據(jù)按鍵輸入數(shù)值，打開相應(yīng)數(shù)值個信號發(fā)生模塊，達到所要的頻率范圍。

當(dāng)按鍵輸入的為頻率時，首先由單片機判斷頻率所在頻段；根據(jù)頻段向相應(yīng)的模塊中寫入數(shù)；

當(dāng)按鍵輸入的為功率時，向當(dāng)前模塊中寫入數(shù)，顯示器顯示當(dāng)前頻率、功率值。

FPGA將頻率、功率等指令發(fā)送到相應(yīng)模塊，同時驅(qū)動顯示器顯示當(dāng)前頻率、功率值。

如圖4所示，頻率可擴展信號產(chǎn)生的方法包括以下步驟，

1）、通過按鍵向單片機寫入頻率或功率，數(shù)控部分單片機在接收到按鍵的信號后判斷是否頻率信號，如是，頻率信號，進入頻率工作通道，否，進入功率工作通道；

2）、頻率工作通道

（1）、把頻率分段為第1段、第2段、第3段至第n段，分別對應(yīng)第一信號發(fā)生模塊、第二信號發(fā)生模塊、第三信號發(fā)生模塊、至第n信號發(fā)生模塊，根據(jù)按鍵輸入數(shù)值，打開相應(yīng)數(shù)值個信號發(fā)生模塊，達到所要的頻率范圍，參考源同時輸入?yún)⒖碱l率信號；

（2）、參考頻率信號進入鑒相器，同時，原電路經(jīng)壓控振蕩器輸出相位頻率穩(wěn)定的頻率信號分流進分頻器/n；

（3）、分流信號經(jīng)分頻器/n至鑒相器與參考頻率信號進行相位一致比較，環(huán)路濾波器輸出直流電壓，經(jīng)壓控振蕩器輸出相位頻率穩(wěn)定的頻率信號，經(jīng)二級放大器的放大增益控制，形成功率可控信號；

3）、功率工作通道

（1）、打開相應(yīng)數(shù)值個信號發(fā)生模塊，

（2）、向FPGA發(fā)送功率控制指令，

（3）、FPGA向當(dāng)前工作模塊中寫入分頻器的寄存器數(shù)據(jù)，

（4）顯示器顯示當(dāng)前功率值。

原理是根據(jù)鎖相環(huán)原理，

采用n個一倍頻程的信號發(fā)生模塊，將這些模塊并聯(lián)起來，通過數(shù)控的控制，使頻率覆蓋n個模塊頻率之和，即，模塊1的信號頻率為f～2f，模塊2的頻率為2f～4f，模塊3的頻率為4f～8f，…模塊n的頻率為1/2*2ⁿf～2ⁿf。該設(shè)備的頻率范圍加起來為f～2ⁿf。

原理是通過信號發(fā)生模塊的增加進行擴展，達到更寬的頻率范圍，首先我們把頻率分段為第1段、第2段、第3段……第n段，分別對應(yīng)信號發(fā)生模塊1、信號發(fā)生模塊2、信號發(fā)生模塊3、……信號發(fā)生模塊n，根據(jù)按鍵輸入數(shù)值，打開相應(yīng)數(shù)值個信號發(fā)生模塊，達到所要的頻率范圍。

當(dāng)按鍵輸入的為頻率時，首先由單片機判斷頻率所在頻段；根據(jù)頻段向相應(yīng)的模塊中寫入頻率控制寄存器數(shù)據(jù)；

當(dāng)按鍵輸入的為功率時，向當(dāng)前模塊中寫入功率控制數(shù)據(jù)，顯示器顯示當(dāng)前頻率、功率值。

FPGA將頻率、功率等指令發(fā)送到相應(yīng)模塊，同時驅(qū)動顯示器顯示當(dāng)前頻率、功率值。