一种射频信号发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种射频信号发生装置，包括FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、本振信号发生器、功率放大器和输出端口，所述FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、射频介质滤波器、功率放大器、输出端口依次连接，所述FPGA控制模块、本振信号发生器、混频器依次连接，所述FPGA控制模块与射频介质滤波器连接。本发明专利技术设计的产生2.4GHz频段的射频信号发生系统能满足科研及教学仪器使用的需要；同时满足应用日益广泛的无线通信、无线局域网等应用，其成本低、外围电路简单，工作频带稳定，参数可调，人机界面友好，与操作普通信号发生器一样方便；还应用了增加收发切换电路的功率放大器，对合成的频率进行功率放大，提升了射频信号发生器的性能。

Radio frequency signal generating device

The invention discloses a radio frequency signal generating device comprises a FPGA control module, an intermediate frequency signal generator, mixer, local oscillator signal generator, power amplifier and the output port of the FPGA control module, an intermediate frequency signal generator, mixer, RF filter, power amplifier, medium output port is connected to the control module, the FPGA the vibration signal generator, mixer is connected to the FPGA control module is connected with RF filter medium. Generate 2.4GHz band RF signal designed by the invention system can meet the needs of scientific research and teaching instrument; at the same time to meet the increasingly wide application of wireless communication, wireless LAN application, low cost, simple peripheral circuit, frequency stability, adjustable parameters, friendly man-machine interface, and the operation is convenient as the common signal generator; the application also increased the power amplifier transceiver switching circuit, on the synthesis of frequency power amplifier, enhance the performance of RF signal generator.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频信号领域，具体涉及一种射频信号发生装置。
技术介绍
在现代无线通信系统中，对大容量、高速数据的无线传输提出越来越高的要求，许多厂商也推出基于802.11系列协议的射频IC，并且无线路由器、蓝牙等技术也广泛应用，对2.4GHz频段的使用需求日益增多，但是除部分高端信号发生器具有2.4GHz频段的信号产生，普通信号发生器均未涉及2.4GHz频段，开发涉及一种基于2.4GHz频段的射频信号发生器以满足科研及教学仪器使用的需要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是普通信号发生器均未涉及2.4GHz频段，不能满足科研及教学仪器使用的需要。目的在于提供一种射频信号发生装置，产生2.4GHz频段的射频信号发生系统以满足科研及教学仪器使用的需要。本专利技术通过下述技术方案实现：一种射频信号发生装置，其特征在于，包括FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、本振信号发生器、射频介质滤波器、功率放大器和输出端口，所述FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、射频介质滤波器、功率放大器、输出端口依次连接，所述FPGA控制模块、本振信号发生器、混频器依次连接，所述FPGA控制模块与射频介质滤波器连接；所述FPGA控制模块用于产生基带信号，中频信号发生器用于将基带信号调制成中频信号，所述本振信号发生器用于产生射频本振信号，所述混频器用于将中频信号和射频本振信号混频成射频信号，所述射频介质滤波器用于将基带信号和射频信号进行滤波，所述功率放大器用于功率检测收发信号电路的切换。FPGA控制模块还连接有人机界面，能通过人机界面实现人机交互。进一步地，中频信号发生器包括串并转换器、数模转换芯片、耦合射频变压器、声表面波滤波器和中频放大器，所述FPGA控制模块、串并转换器、数模转换芯片、耦合射频变压器、声表面波滤波器、中频放大器、混频器依次连接。数模转换芯片内部包括正交调制器、数模转换器、DDS内核，串并转换器与正交调制器连接，FPGA控制模块将控制字输入DDS内核，同时参考时钟信号也输入DDS内核，DDS内核与正交调制器连接，正交调制器与数模转换器连接，数模转换器与耦合射频变压器连接。进一步地，本振信号发生器包括参考晶振、频率合成器、低通滤波器、压控振荡器，所述本振信号发生器包括参考晶振、频率合成器、低通滤波器、压控振荡器，所述FPGA控制模块、频率合成器、低通滤波器、压控振荡器依次连接，压控振荡器与频率合成器连接，所述参考晶振与FPGA控制模块连接。混频器要将70MHz的中频信号混频至2450MHz的ISM频段的射频信号，射频本振信号是必须的，频率是2380MHz。进一步地，功率放大器包括功率检测器和收发切换电路，所述射频介质滤波器、功率检测器、收发切换电路、输出端口依次连接。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术设计的产生2.4GHz频段的射频信号发生系统能满足科研及教学仪器使用的需要；同时满足应用日益广泛的无线通信、无线局域网等应用，其成本低、外围电路简单，工作频带稳定，参数可调，人机界面友好，与操作普通信号发生器一样方便；还应用了增加收发切换电路的功率放大器，对合成的频率进行功率放大，提升了射频信号发生器的性能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术系统框架结构示意图；图2为本专利技术中频信号发生器结构示意图；图3为本专利技术本振信号发生器结构示意图；图4为本专利技术混频器电路图；图5为本专利技术收发切换电路示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-第一切换开关，2-第二切换开关。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例如图1所示，一种射频信号发生装置，包括FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、本振信号发生器、功率放大器和输出端口，所述FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、射频介质滤波器、功率放大器、输出端口依次连接，所述FPGA控制模块、本振信号发生器、混频器依次连接，所述FPGA控制模块与射频介质滤波器连接；功率放大器包括功率检测器和收发切换电路，所述射频介质滤波器、功率检测器、收发切换电路、输出端口依次连接。所述FPGA控制模块用于产生基带信号，中频信号发生器用于将基带信号调制成中频信号，所述本振信号发生器用于产生射频本振信号，所述混频器用于将中频信号和射频本振信号混频成射频信号，所述射频介质滤波器用于将基带信号和射频信号进行滤波，所述功率放大器用于功率检测收发信号电路的切换。FPGA控制模块产生基带信号并将基带信号传输至中频信号发生器、本振信号发生器和射频介质滤波器，中频信号发生器将基带信号调制成中频信号并将中频信号传输至混频器，本振信号发生器产生射频本振信号并将其传输至混频器，混频器将接收的中频信号和射频本振信号混频城射频信号，混频器将射频信号传输至射频介质滤波器，射频介质滤波器将接收的基带信号和射频信号进行滤波之后传输至功率放大器的功率检测器进行功率检测，功率检测之后通过收发切换电路对信号进行选择输出或输入，收发切换电路与输出端口连接。如图2所示，中频信号发生器包括串并转换器、数模转换芯片、耦合射频变压器、声表面波滤波器和中频放大器，中频信号发生器包括串并转换器、数模转换芯片、耦合射频变压器、声表面波滤波器和中频放大器，所述FPGA控制模块、串并转换器、数模转换芯片、耦合射频变压器、声表面波滤波器、中频放大器、混频器依次连接。FPGA控制模块将基带信号传输至串并转换器进行串并转换，经过串并转换之后的信号传输至数模转换芯片进行数模转换，经过数模转换之后的信号依次通过耦合射频变压器、声表面波滤波器和中频放大器进行处理形成中频信号并输出至混频器。FPGA控制模块采用ALTERA公司的EP1C20芯片，数模转换芯片采用AD9856，FPGA控制模块产生的I/Q信号经由串并转换后送入AD9856中，在AD9856内部的DDS内核，通过FPGA控制产生正交本振信号送入正交调制器，通过2级分别与I/Q信号相乘之后相加，产生正交调制信号，而具体的调制模式可以通过FPGA的基带信号编码映射设计，最后通过12位DAC变为正交调制的模拟差分信号输出，接着用耦合射频变压器将输出的差分信号转换为单端信号，经由70MHz的声表面波滤波器滤波，最后选用中频放大器进行信号放大，就可送入混频器进行混频了。如图3所示，本振信号发生器包括参考晶振、频率合成器、低通滤波器、压控振荡器，所述本振信号发生器包括参考晶振、频率合成器、低通滤波器、压控振荡器，所述FPGA控制模块、频率合成器、低通滤波器、压控振荡器依次连接，压控振荡器与频率合成器连接，所述参考晶振与FPGA控制模块连接。FPGA控制模块经基带信号传输至频率合成器进行频率合成，频率合成之后的信号经过低通滤波器进行滤波传输至压控振荡器，压控振荡器对滤波之后的信号进行处理产生射频本振信号并输出至混频器。本振信号发生器采用PLL+VCO的锁相环路提供本振信号，具有精度和稳定度高、频率可变等优点，方便在以后频率资源调整或扩展。本振信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频信号发生装置，其特征在于，包括FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、本振信号发生器、射频介质滤波器、功率放大器和输出端口，所述FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、射频介质滤波器、功率放大器、输出端口依次连接，所述FPGA控制模块、本振信号发生器、混频器依次连接，所述FPGA控制模块与射频介质滤波器连接；所述FPGA控制模块用于产生基带信号，中频信号发生器用于将基带信号调制成中频信号，所述本振信号发生器用于产生射频本振信号，所述混频器用于将中频信号和射频本振信号混频成射频信号，所述射频介质滤波器用于将基带信号和射频信号进行滤波，所述功率放大器用于功率检测收发信号电路的切换。

【技术特征摘要】
1.一种射频信号发生装置，其特征在于，包括FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、本振信号发生器、射频介质滤波器、功率放大器和输出端口，所述FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、射频介质滤波器、功率放大器、输出端口依次连接，所述FPGA控制模块、本振信号发生器、混频器依次连接，所述FPGA控制模块与射频介质滤波器连接；所述FPGA控制模块用于产生基带信号，中频信号发生器用于将基带信号调制成中频信号，所述本振信号发生器用于产生射频本振信号，所述混频器用于将中频信号和射频本振信号混频成射频信号，所述射频介质滤波器用于将基带信号和射频信号进行滤波，所述功率放大器用于功率检测收发信号电路的切换。2.根据权利要求1所述的一种射频信号发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖威，
申请(专利权)人：成都意科科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51