專利名稱：超寬帶多功能射頻信號源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種射頻信號源，尤其指一種超寬帶多功能射頻信號發(fā)出裝置， 屬于通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
射頻信號源是各類檢測儀器、通信電臺、雷達、衛(wèi)星等通信設(shè)備的核心部件，只有 “信號源”發(fā)出的信號穩(wěn)定、頻率準確、帶內(nèi)平坦度好、帶外雜散低，各類檢測儀器測出的數(shù)據(jù)才準確，電臺、雷達、衛(wèi)星等通信設(shè)備才能正確的實施通信。一般來說，信號源主要由各種有源器件發(fā)出的，自然界中普遍的信號源是雜亂的、 不規(guī)則的，不便于人們采用工具進行傳輸，而通過人們用特定的器件、特別的技術(shù)開發(fā)出來的信號源，具有頻譜純度高、信號穩(wěn)定、傳輸過程中失真小等特點?，F(xiàn)今產(chǎn)生射頻信號的技術(shù)一般是DDS(直接數(shù)字合成)、鎖相環(huán)以及二者結(jié)合的技術(shù)。DDS、數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL，Digital Phase-Locked Loop)技術(shù)雖然具有頻譜純度高、 信號穩(wěn)定、傳輸過程中失真小等特點，但其缺點是產(chǎn)生信號功能單一、可控性差。不利于用戶可視化的操作，不利于在不同類型信號之間切換。因此，不能滿足市對不同制式信號源的需求。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有的信號源提供信號功能單一、可控性差的缺點，提供了一種超寬帶多功能射頻信號源提供裝置，該提供裝置能夠提供多種射頻信號源，并且，能夠在不同類型的信號之間輕松切換。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下面所描述—種超寬帶多功能射頻信號源裝置，包括單片機以及噪聲發(fā)生器、信號產(chǎn)生模塊， 所述噪聲發(fā)生器與信號產(chǎn)生模塊連接有一個射頻開關(guān)，所述射頻開關(guān)與放大器、數(shù)控衰減器、數(shù)字移相器依次連接在一起，并且，所述單片機控制所述射頻開關(guān)在噪聲發(fā)生器和信號產(chǎn)生模塊之間進行信號切換。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述信號產(chǎn)生模塊包括DDS、數(shù)字鎖相環(huán)、分頻器和鑒相器，所述數(shù)字鎖相環(huán)中產(chǎn)生的高頻信號通過分頻器后進行分頻濾波處理后，與DDS中產(chǎn)生的信號在所述鑒相器中進行比較并產(chǎn)生一個穩(wěn)定的輸出信號。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，還設(shè)置有一塊液晶屏控制面板，所述液晶屏控制面板上連接所述單片機，并且，可以在所述液晶屏控制面板上控制單片機實現(xiàn)信號功能選擇、脈沖寬度以及脈沖重復(fù)頻率選擇、“掃頻”頻段范圍選擇以及“掃頻”步長的選擇的功能。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述液晶屏控制面板連接所述DDS，所述DDS根據(jù)控制面板的控制產(chǎn)生一個掃頻信號。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述液晶屏控制面板連接所述鎖相環(huán)，所述鎖相環(huán)根據(jù)控制面板的控制產(chǎn)生一個噪聲信號。[0012]進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述液晶屏控制面板連接所述射頻開關(guān)，控制所述射頻開關(guān)輸出一個調(diào)幅信號。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述液晶屏控制面板連接所述數(shù)字衰減器，所述數(shù)字衰減器根據(jù)控制面板的控制產(chǎn)生一個調(diào)相信號。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述液晶屏控制面板連接所述數(shù)字移相器，所述數(shù)字移相器根據(jù)控制面板的控制產(chǎn)生一個脈沖信號。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，其特征在于，所述信號是1. 5MHz 12GHz的信號。本實用新型在采取了上述技術(shù)方案以后所具有的有益效果如下1、可視化程度高、可控性強。信號源可以通過“液晶觸摸屏”進行可視化操作，任意設(shè)定輸出頻率、掃描步徑，任意設(shè)定輸出信號的脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度，還可通過在液晶屏表面進行點擊，從而達到不同信號類型之間的簡單切換。2、DDS與鎖相環(huán)技術(shù)結(jié)合使用，可以使信號源輸出非常寬的帶寬，用戶可根據(jù)自己的需求任意選擇自己所需的頻段。3、通過單片機與射頻開關(guān)、數(shù)字衰減器、數(shù)字移相器與數(shù)字鎖相環(huán)以及噪聲管結(jié)合使用，產(chǎn)生的信號具有信號切換速度快、頻率穩(wěn)定、精度高、功能樣式多的特點。4、調(diào)幅信號功能、“掃頻”信號功能、脈沖信號功能、調(diào)相信號功能可以單獨使用， 也可以組合使用，具有較好的技術(shù)效果。

通過
以下結(jié)合附圖對其示例性實施例進行的描述，本發(fā)明上述特征和優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。圖1是本實用新型超寬帶多功能射頻信號源提供裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細的描述。圖1是本實用新型超寬帶多功能射頻信號源提供裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。一般來說，所述超寬帶多功能射頻信號源是通過射頻控制技術(shù)，將不同功能的微波集成電路進行組合，將各種微波器件的優(yōu)點集合起來，以便于用戶操作使用。射頻信號源主要由DDS模塊、數(shù)字鎖相環(huán)、混頻器、射頻開關(guān)、數(shù)字移相器、噪聲發(fā)生器、數(shù)控衰減器組成，由觸摸屏通過ARM板的串口發(fā)送指令給單片機，再由單片機將數(shù)字信號通過串口傳輸給信號源的各功能模塊，使信號源能按操作人員預(yù)先設(shè)定的模式進行信號輸出。如圖所示，所述的超寬帶多功能射頻信號源裝置，包括有單片機(圖中未示出)以及噪聲發(fā)生器1、信號產(chǎn)生模塊，所述噪聲發(fā)生器1與信號產(chǎn)生模塊連接有一個射頻開關(guān)3， 所述射頻開關(guān)3與放大器4、數(shù)控衰減器5、射頻開關(guān)6、數(shù)字移相器7依次連接在一起，并且，所述單片機控制所述射頻開關(guān)1在噪聲發(fā)生器和信號產(chǎn)生模塊之間進行信號切換。其中，所述信號產(chǎn)生模塊包括有DDS21、數(shù)字鎖相環(huán)22、分頻器M和鑒相器23，所述數(shù)字鎖相環(huán)22中產(chǎn)生的高頻信號通過分頻器23后進行分頻濾波處理后，與DDS21中產(chǎn)生的信號在所述鑒相器23中進行比較并產(chǎn)生一個穩(wěn)定的輸出信號。[0029]并且，還設(shè)置有一個液晶屏控制面板8，所述液晶屏控制面板8連接有一個單片機。將DDS產(chǎn)生的信號作為鎖相環(huán)的參考頻率源，具有頻率精度高，“掃頻步徑”小(最小可達Hz)，通過將鎖相環(huán)產(chǎn)生的高頻信號通過多次的分頻、濾波之后的信號與DDS的產(chǎn)生的參考信號在“鑒相器”中進行比較，以控制輸出頻率的精度和穩(wěn)定度，噪聲管產(chǎn)生的白噪聲信號具有平坦度好、信號頻譜密集的特點，通過單片機控制射頻開關(guān)，可以實現(xiàn)這兩類信號之間的任意切換。并且，我們可以通過單片機控制DDS、鎖相環(huán)、射頻開關(guān)、數(shù)字衰減器、數(shù)字移相器， 可以產(chǎn)生“掃頻”信號、噪聲信號、調(diào)幅信號、調(diào)相信號、脈沖信號。同時，可以通過液晶屏觸摸面板8進行信號功能選擇，脈沖寬度及脈沖重復(fù)頻率選擇，“掃頻”頻段范圍的選擇以及 “掃頻”步長的選擇。一般來說，操作人員可以通過面板的操作控制輸出信號頻率的范圍、掃頻的步長， 控制輸出點頻信號的頻率大小，控制輸出信號的幅度，控制輸出信號的樣式(高斯白噪聲信號、掃頻信號、點頻信號、脈沖信號(可以合理設(shè)置脈沖信號的占空比))，另外，液晶屏操作面板后留有485通信串口線，控制人員可以通過電腦的USB接口遠程控制信號源的制式。本發(fā)明設(shè)計合理，可產(chǎn)生1. 5MHz 12GHz信號，同時信號的種類可根據(jù)用戶需求自己設(shè)定，具有信號種類多、穩(wěn)定、精度高、幅度可調(diào)、頻帶寬的特點。根據(jù)上述裝置，得出不同頻率、不同調(diào)制類型的信號方法如下(1)加+12V、+28V電，系統(tǒng)初始化，系統(tǒng)各模塊初始化；(2)在觸摸屏面板上選定輸出信號的種類，首先，選擇輸出“點頻”信號，設(shè)定輸出頻率的大小，可在終端輸出一個穩(wěn)定的“點頻”信號；(3)在輸出“點頻”信號后，通過改變面板上輸出信號的衰減幅度，可改變輸出的 “點頻”信號的功率；(4)在輸出“點頻”信號后，可通過改變數(shù)字移相器的移相相位，可輸出一個頻率恒定，而相位一直改變的“點頻”信號；(5)在輸出“點頻”信號后，可通過設(shè)定“點頻源”的脈沖寬度、脈沖重復(fù)頻率，可得到一個輸出穩(wěn)定、占空比恒定的“點頻”脈沖信號；(6)在輸出信號類型下選擇“噪聲”信號，可以輸出端得到具有一定帶寬的高斯白噪聲信號；(8)在輸出信號類型下選擇“噪聲”信號，可通過改變面板上輸出信號的衰減幅度， 可改變輸出的“噪聲”信號的功率；(9)在輸出信號類型下選擇“噪聲”信號，可通過設(shè)定“白噪聲”的脈沖寬度、脈沖重復(fù)頻率，可得到一個輸出穩(wěn)定、占空比恒定的“白噪聲”脈沖信號；(10)在輸出信號類型下選擇“掃頻”信號，通過面板設(shè)定輸出頻率的掃頻區(qū)間，可得到固定掃頻區(qū)間上的“掃頻”信號；(11)在輸出信號類型下選擇“掃頻”信號，通過面板設(shè)定輸出頻率的掃頻區(qū)間，通過改變面板上輸出信號的衰減幅度，可改變輸出的“掃頻”信號的功率；(12)在輸出信號類型下選擇“掃頻”信號，通過面板設(shè)定輸出頻率的掃頻區(qū)間，可通過改變數(shù)字移相器的移相相位，可得到一個相位偏移固定的“掃頻”信號或相位周期性變化的“掃頻”信號；(13)在輸出信號類型下選擇“掃頻”信號，通過面板設(shè)定輸出頻率的掃頻區(qū)間，可通過設(shè)定“掃頻”信號的脈沖寬度、脈沖重復(fù)頻率，可得到一個輸出穩(wěn)定、占空比恒定的“掃頻”脈沖信號。需要注意的是，上述具體實施例是示例性的，在本實用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實施例的基礎(chǔ)上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實用新型的目的，并非用于限制本實用新型。本實用新型的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.一種超寬帶多功能射頻信號源裝置，其特征在于，包括單片機以及噪聲發(fā)生器、信號產(chǎn)生模塊，所述噪聲發(fā)生器與信號產(chǎn)生模塊連接有一個射頻開關(guān)，所述射頻開關(guān)與放大器、 數(shù)控衰減器、數(shù)字移相器依次連接在一起，并且，所述單片機控制所述射頻開關(guān)在噪聲發(fā)生器和信號產(chǎn)生模塊之間進行信號切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶多功能射頻信號源裝置，其特征在于，所述信號產(chǎn)生模塊包括DDS、數(shù)字鎖相環(huán)、分頻器和鑒相器，所述數(shù)字鎖相環(huán)中產(chǎn)生的高頻信號通過分頻器后進行分頻濾波處理后，與DDS中產(chǎn)生的信號在所述鑒相器中進行比較并產(chǎn)生一個穩(wěn)定的輸出信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超寬帶多功能射頻信號源裝置，其特征在于，還設(shè)置有一塊液晶屏控制面板，所述液晶屏控制面板上連接所述單片機，并且，可以在所述液晶屏控制面板上控制單片機實現(xiàn)信號功能選擇、脈沖寬度以及脈沖重復(fù)頻率選擇、“掃頻”頻段范圍選擇以及“掃頻”步長的選擇的功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超寬帶多功能射頻信號源裝置，其特征在于，所述液晶屏控制面板連接所述DDS，所述DDS根據(jù)控制面板的控制產(chǎn)生一個掃頻信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超寬帶多功能射頻信號源裝置，其特征在于，所述液晶屏控制面板連接所述鎖相環(huán)，所述鎖相環(huán)根據(jù)控制面板的控制產(chǎn)生一個噪聲信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超寬帶多功能射頻信號源裝置，其特征在于，所述液晶屏控制面板連接所述射頻開關(guān)，控制所述射頻開關(guān)輸出一個調(diào)幅信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超寬帶多功能射頻信號源裝置，其特征在于，所述液晶屏控制面板連接所述數(shù)字衰減器，所述數(shù)字衰減器根據(jù)控制面板的控制產(chǎn)生一個調(diào)相信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超寬帶多功能射頻信號源裝置，其特征在于，所述液晶屏控制面板連接所述數(shù)字移相器，所述數(shù)字移相器根據(jù)控制面板的控制產(chǎn)生一個脈沖信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-8任一所述的超寬帶多功能射頻信號源裝置，其特征在于，所述信號是1. 5MHz 12GHz的信號。
專利摘要本實用新型公開了一種超寬帶多功能射頻信號源裝置，包括單片機以及噪聲發(fā)生器、信號產(chǎn)生模塊，所述噪聲發(fā)生器與信號產(chǎn)生模塊連接有一個射頻開關(guān)，所述射頻開關(guān)與放大器、數(shù)控衰減器、數(shù)字移相器依次連接在一起，并且，所述單片機控制所述射頻開關(guān)在噪聲發(fā)生器和信號產(chǎn)生模塊之間進行信號切換。通過單片機與射頻開關(guān)、數(shù)字衰減器、數(shù)字移相器與數(shù)字鎖相環(huán)以及噪聲管結(jié)合使用，產(chǎn)生的信號具有信號切換速度快、頻率穩(wěn)定、精度高、功能樣式多的特點，具有較好的技術(shù)效果。
文檔編號H04B1/04GK201966903SQ20112004684
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月20日
發(fā)明者劉勝興, 李連喜, 李風燕, 湯立國, 鄭木生 申請人:廈門市馭騰通信科技有限公司