專利名稱：一種射頻信號源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于射頻信號技術處理技術，特別是關于一種射頻信號源。
背景技術：
為了保證射頻信號源輸出幅度的精確度，一般會采用設計自動增益控制環(huán)(Automatic Gain Control, AGC,又稱為自動電平控制環(huán)(Auto Level Control, ALC))來保證，如圖1所示，在衰減模塊105之前加入ALC模塊104。圖1中的射頻信號源包括:信號振蕩器101、倍頻模塊102、分頻模塊103、ALC模塊104及衰減模塊105。信號振蕩器通過振蕩產(chǎn)生頻率范圍為fl_f2(—般需選擇一個倍頻程的范圍)的信號，而由于最終信號輸出的頻率f3-f4遠超出此頻率范圍，即f3 < fl，f4 > f2，所以射頻信號源中增加了倍頻模塊及分頻模塊。當f < fl采用分頻模塊來得到頻率為f的信號，當f > f2時，采用倍頻模塊來得到頻率為f的信號。此信號通過ALC模塊來進行調(diào)制以及調(diào)整其輸出幅度的小幅度變化以及變化精度，最后通過衰減模塊來控制信號的最后輸出幅度。然而，隨著射頻信號源頻率的不斷提升，對ALC模塊的要求越來越高，ALC模塊不僅要滿足最小分辨率要求，同時還要具備較大的動態(tài)范圍來進行各種調(diào)制以及調(diào)整由于射頻鏈路引入的頻率響應(頻率響應指信號的幅度隨頻率變化的關系，也成為平坦度，通常用土dB表示兩個極值之間的值)。這就對ALC提出了很高的要求。由于射頻信號源采用倍頻模塊和分頻模塊，必然引入大量的諧波分量，為了消除諧波，必然會采用大量的濾波器來進行濾波，以保證頻譜的純度。同時，還要用到大量的開關，以保證不同濾波器之前的切換。這些都必然會帶來信號隨頻率變化而變化。另外，分頻模塊或者是倍頻模塊的引入，必然會引入了插入損耗，而衰減模塊的引入也同樣會引入插入損耗。而且所引入的這部分損耗通常情況下會隨著頻率的增加逐漸變大?，F(xiàn)有技術中一般采用放大器來彌補這部分損耗，然而放大器的增益也是隨著頻率的增加有所下降，這就會造成在整個頻率范圍上來看，頻率越高，損耗越大，而放大增益越小，無法做到整個頻段上的信號幅度的一致性。使得ALC模塊除了完成調(diào)制功能和精度控制之夕卜，還要彌補這一部分的不足，從而增加ALC模塊的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種射頻信號源，以降低對ALC模塊動態(tài)范圍的要求，節(jié)約設計和調(diào)試時間。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種射頻信號源，該射頻信號源包括:信號振蕩器、倍頻模塊、分頻模塊、ALC模塊及衰減模塊，該射頻信號源還包括:頻率響應控制模塊，所述頻率響應控制模塊的信號輸入端連接所述倍頻模塊及分頻模塊的輸出端，所述頻率響應控制模塊的信號輸出端連接所述ALC模塊的輸入端；其中，所述的頻率響應控制模塊包括:可變衰減模塊，接收 輸入信號，用于將所述輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi) ’放大器，所述放大器的信號輸入端連接所述可變衰減模塊的輸出端，用于補償可變衰減模塊的插入損耗。進一步地，所述的可變衰減模塊包括:可變衰減器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器及FPGA ;所述的FPGA用于根據(jù)所述輸入信號的頻率生成控制信號；所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接所述的FPGA及可變衰減器，用于將所述控制信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號；所述的可變衰減器接收輸入信號，并根據(jù)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓信號將所述輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi)。進一步地，所述的可變衰減器為PIN 二極管，所述PIN 二極管的數(shù)量為多個。進一步地，所述的射頻信號源還包括:第一電感，一端連接所述頻率響應控制模塊的信號輸入端；接地電阻，連接所述第一電感的另一端；第二電感，連接在所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與可變衰減器的信號輸出端之間。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種射頻信號源，該射頻信號源包括:信號振蕩器、倍頻模塊、分頻模塊、ALC模塊及衰減模塊，所述的射頻信號源還包括:頻率響應控制模塊，所述頻率響應控制模塊的信號輸入端連接所述倍頻模塊及分頻模塊的輸出端，所述頻率響應控制模塊的信號輸出端連接所述ALC模塊的輸入端；其中，所述的頻率響應控制模塊包括:可變增益模塊，接收輸入信號，用于將所述輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi)；放大器，所述放大器的信號輸入端連接所述可變增益模塊的輸出端，用于補償可變增益模塊的插入損耗。進一步地，所述的可變增益模塊包括:可變增益放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器及FPGA ;所述的FPGA用于根據(jù)所述輸入信號的頻率生成控制信號；所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接所述的FPGA及可變衰減器，用于將所述控制信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號；所述的可變增益放大器接收輸入信號，并根據(jù)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓信號將所述輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi)。進一步地，所述的射頻信號源還包括:第一電感，一端連接所述頻率響應控制模塊的信號輸入端；接地電阻，連接所述第一電感的另一端；第二電感，連接在所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與可變增益放大器的信號輸出端之間。本發(fā)明實施例的有益效果在于:本發(fā)明通過增加頻率響應控制模塊，能調(diào)整由于射頻鏈路引入的頻率響應問題，大大降低了對ALC模塊動態(tài)范圍的要求，降低了設計難度，節(jié)約了設計和調(diào)試時間。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:圖1為現(xiàn)有技術的射頻信號源示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的射頻信號源示意圖；圖3為本發(fā)明實施例頻率響應控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本發(fā)明實施例可變衰減模塊的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本發(fā)明實施例可變衰減器為PIN 二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明另一實施例頻率響應控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖7為本發(fā)明實施例可變增益模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。實施例1如圖2所示，本實施例提供一種射頻信號源，該的射頻信號源包括:信號振蕩器101、倍頻模塊102、分頻模塊103、ALC模塊104及衰減模塊105，該射頻信號源還包括:頻率響應控制模塊201。頻率響應控制模塊201在倍頻模塊102和分頻模塊103之后，ALC模塊104之前，即頻率響應控制模塊201的信號輸入端連接倍頻模塊102的輸出端及分頻模塊103，頻率響應控制模塊201的信號輸出端連接ALC模塊104的輸入端。頻率響應控制模塊201主要作用就是調(diào)整不同頻率信號幅度的差異，將頻率不同的輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi)，預置的范圍根據(jù)不同的情況可以預先設定。如圖3所示，所述的頻率響應控制模塊201包括:可變衰減模塊301及放大器302?？勺兯p模塊301接收輸入信號，用于根據(jù)所述信號的頻率變化調(diào)整所述信號的衰減值。放大器202的信號輸入端連接所述可變衰減模塊301的輸出端，用于補償可變衰減模塊301的插入損耗。如圖4所示，可變衰減模塊301包括:可變衰減器401、數(shù)模轉(zhuǎn)換器402及？ 6々403。FPGA403根據(jù)所述輸入信號的頻率生成控制信號，該控制信號為二進制數(shù)字量，該二進制數(shù)字量由輸入信號的頻率決定。數(shù)模轉(zhuǎn)換器402連接所述的FPGA403及可變衰減器401，由FPGA403控制，用于將控制信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號，以控制所述可變衰減器401的電流變化，可變衰減器401接收輸入信號，將輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi)，并將幅度調(diào)整后的信號輸入到所述放大器202的信號輸入端。如圖5所示，可變衰減器401為PIN 二極管501，并且PIN 二極管501倒置。加正電壓時，PIN 二極管等效為小電阻，PIN 二極管501的電阻比一般PN結(jié)的電阻要低得多，當PIN 二極管501作為衰減器時，控制電流連續(xù)變化，允許其電阻為最低值和最高值之間的任一值，從而實現(xiàn)可變的功能。PIN 二極管501的數(shù)量為多個，根據(jù)實際需要，可以調(diào)整PIN管的數(shù)量和DAC的參考電壓，來調(diào)整實際需要控制的動態(tài)范圍。輸入的射頻信號為交流信號，沒有直流分量，而二極管要正常工作，必須要有直流分量，所以必須給PIN 二極管提供一個直流回路，并且該直流回路對交流信號的影響要盡量小。為了實現(xiàn)該目的，如圖5所示,頻率響應控制模塊201還可以包括，電感L1、電感L2、接地電阻R1、電容Cl及電容C2。電感L1、電感L2、接地電阻Rl與PIN 二極管501、數(shù)模轉(zhuǎn)換器402及FPGA403組成了直流回路。電感LI的一端連接頻率響應控制模塊201的信號輸入端，另一端連接接地電阻。電感L2連接在所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與可變衰減器401的信號輸出端之間。增加電感L1、L2既保證了直流通路，又斷開了直流通路對交流鏈路的影響。實施例2
上述實施例中采用的是可變衰減器401來調(diào)整，實際使用中，也可以將可變衰減器401更換為可變增益放大器來進行設計，通過調(diào)整可變增益放大器的增益來彌補此頻率響應。如圖6所示，圖2中的頻率響應控制模塊201包括:可變增益模塊601及放大器302?？勺冊鲆婺K601接收輸入信號，用于根據(jù)所述信號的頻率變化調(diào)整所述信號的增益值。放大器302的信號輸入端連接所述可變增益模塊601的輸出端，用于補償可變增益模塊601的插入損耗。如圖7所示，可變增益模塊601包括:可變增益放大器701、數(shù)模轉(zhuǎn)換器402及FPGA403。FPGA403根據(jù)所述輸入信號的頻率生成控制信號，該控制信號為二進制數(shù)字量，該二進制數(shù)字量由輸入信號的頻率決定。數(shù)模轉(zhuǎn)換器402連接所述的FPGA403及可變增益放大器701，由FPGA403控制，用于控制信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號，以控制所述可變增益放大器701的電流變化，可變增益放大器701接收輸入信號，將輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi)，并將幅度調(diào)整后的信號輸入到所述放大器302的信號輸入端。輸入的射頻信號為交流信號，沒有直流分量，而可變增益放大器701要正常工作，必須要有直流分量，所以必須給可變增益放大器701提供一個直流回路，并且該直流回路對交流信號的影響要盡量小。為了實現(xiàn)該目的，如圖7所示，頻率響應控制模塊201還可以包括，電感L1、電感L2、接地電阻R1、電容Cl及電容C2。電感L1、電感L2、接地電阻Rl與可變增益放大器701、數(shù)模轉(zhuǎn)換器402及FPGA403組成了直流回路。電感LI的一端連接頻率響應控制模塊201的信號輸入端，另一端連接接地電阻。電感L2連接在所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與可變增益放大器的信號輸出端之間。增加電感L1、L2既保證了直流通路，又斷開了直流通路對交流鏈路的影響。本發(fā)明實施例的有益效果在于:本發(fā)明通過增加頻率響應控制模塊，能調(diào)整由于射頻鏈路引入的頻率響應問題，大大降低了對ALC模塊動態(tài)范圍的要求，降低了設計難度，節(jié)約了設計和調(diào)試時間。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種射頻信號源，所述的射頻信號源包括:信號振蕩器、倍頻模塊、分頻模塊、ALC模塊及衰減模塊，其特征在于，所述的射頻信號源還包括:頻率響應控制模塊，所述頻率響應控制模塊的信號輸入端連接所述倍頻模塊及分頻模塊的輸出端，所述頻率響應控制模塊的信號輸出端連接所述ALC模塊的輸入端；其中，所述的頻率響應控制模塊包括: 可變衰減模塊，接收輸入信號，用于將所述輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi)； 放大器，所述放大器的信號輸入端連接所述可變衰減模塊的輸出端，用于補償可變衰減模塊的插入損耗。
2.如權利要求1所述的射頻信號源，其特征在于，所述的可變衰減模塊包括:可變衰減器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器及FPGA ； 所述的FPGA用于根據(jù)所述輸入信號的頻率生成控制信號； 所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接所述的FPGA及可變衰減器，用于將所述控制信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號； 所述的可變衰減器接收輸入信號，并根據(jù)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓信號將所述輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi)。
3.如權利要求2所述的射頻信號源，其特征在于，所述的可變衰減器為PIN二極管。
4.如權利要求3所述的射頻信號源，其特征在于，所述PIN二極管的數(shù)量為多個。
5.如權利要求2-4中任一權利要求所述的射頻信號源，其特征在于，所述的射頻信號源還包括: 第一電感，一端連接所述頻率響應控制模塊的信號輸入端； 接地電阻，連接所述第一電感的另一端； 第二電感，連接在所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與可變衰減器的信號輸出端之間。
6.一種射頻信號源，所述的射頻信號源包括:信號振蕩器、倍頻模塊、分頻模塊、ALC模塊及衰減模塊，其特征在于，所述的射頻信號源還包括:頻率響應控制模塊，所述頻率響應控制模塊的信號輸入端連接所述倍頻模塊及分頻模塊的輸出端，所述頻率響應控制模塊的信號輸出端連接所述ALC模塊的輸入端；其中，所述的頻率響應控制模塊包括: 可變增益模塊，接收輸入信號，用于將所述輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi)； 放大器，所述放大器的信號輸入端連接所述可變增益模塊的輸出端，用于補償可變增益模塊的插入損耗。
7.如權利要求6所述的射頻信號源，其特征在于，所述的可變增益模塊包括:可變增益放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器及FPGA ; 所述的FPGA用于根據(jù)所述輸入信號的頻率生成控制信號； 所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接所述的FPGA及可變衰減器，用于將所述控制信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號； 所述的可變增益放大器接收輸入信號，并根據(jù)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓信號將所述輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi)。
8.如權利要求7所述的射頻信號源，其特征在于，所述的射頻信號源還包括: 第一電感，一端連接所述頻率響應控制模塊的信號輸入端； 接地電阻，連接所述第一電感的另一端； 第二電感，連接在所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與可變增益放大器的信號輸出端之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種射頻信號源，包括信號振蕩器、倍頻模塊、分頻模塊、ALC模塊及衰減模塊，該射頻信號源還包括頻率響應控制模塊，所述頻率響應控制模塊的信號輸入端連接所述倍頻模塊及分頻模塊的輸出端，所述頻率響應控制模塊的信號輸出端連接所述ALC模塊的輸入端；其中，所述的頻率響應控制模塊包括可變衰減模塊，接收輸入信號，用于將所述輸入信號的幅度調(diào)節(jié)到預置范圍內(nèi)；放大器，所述放大器的信號輸入端連接所述可變衰減模塊的輸出端，用于補償可變衰減模塊的插入損耗。本發(fā)明通過增加頻率響應控制模塊，能調(diào)整由于射頻鏈路引入的頻率響應問題，大大降低了對ALC動態(tài)范圍的要求，降低了設計難度，節(jié)約了設計和調(diào)試時間。
文檔編號H04B1/02GK103178798SQ20111043162
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權日2011年12月21日
發(fā)明者沈艷梅, 何毅軍, 王悅, 王鐵軍, 李維森 申請人:北京普源精電科技有限公司