本實用新型屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在無線通信系統(tǒng)中,無線信道的干擾會給用戶帶來很多問題,它會降低指定信號的接收率。干擾可能來自有意、無意或偶然輻射體,并在已獲授權(quán)或未獲授權(quán)頻譜中出現(xiàn)。隨著無線電頻譜資源的日漸匱乏,制造商始終堅持提高頻譜利用率以便獲得最高的容量和性能(例如,共享或重復(fù)使用)。由此,無線通信系統(tǒng)必須在有限的無線電干擾下工作。然而,隨著頻譜需求的增加,無線系統(tǒng)干擾也會增加。因此,為使所有無線系統(tǒng)正常工作,干擾的識別和降低顯得格外重要。在無線環(huán)境中執(zhí)行干擾檢測絕非易事,它要求采用新的測量技術(shù)并對現(xiàn)有的測量儀器提出更高要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種低噪放頻點檢測裝置,解決了在接收無線通信信號的時候?qū)罩懈蓴_信號進(jìn)行檢測的問題,本實用新型的可變頻寬范圍137.5MHZ~4400MHZ,穩(wěn)頻和雜散抑制好,頻點檢測靈敏度高達(dá)-100dB。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用以下技術(shù)方案:
一種低噪放頻點檢測裝置,包括RF天線、第一濾波模塊、放大模塊、第二濾波模塊、電調(diào)模塊、主控芯片、本振模塊、混頻模塊、RF電子開關(guān)、上變頻模塊和檢波模塊,RF天線連接第一濾波模塊的輸入端,第一濾波模塊的輸出端連接放大模塊的輸入端,放大模塊的輸出端連接第二濾波模塊的輸入端,第二濾波模塊的輸出端連接混頻模塊的輸入端,混頻模塊的輸出端連接RF電子開關(guān)的輸入端,RF電子開關(guān)的輸出端連接上變頻模塊的輸入端,RF電子開關(guān)的輸出端還連接檢波模塊的輸入端,電調(diào)模塊的輸出端連接第一濾波模塊的調(diào)節(jié)端,電調(diào)模塊的輸出端還連接第二濾波模塊的調(diào)節(jié)端,本振模塊的輸出端連接混頻模塊的輸入端,主控芯片設(shè)有第一組IO口、第二組IO口和第三組IO口,所述第一組IO口連接電調(diào)模塊的輸入端,所述第二組IO口連接本振模塊的輸入端,第三組IO口連接所述RF電子開關(guān)的控制端;
第一濾波模塊包括電感L11、電容C4、電感L13、電感L14、電容C11、電感L18、二極管D5、二極管D6、電感L15、電阻R23、電感L21、電感L22、電感L24、電感L25、電感L26、電感L23、電阻R27、二極管D7、二極管D8和電容C17,電容C4的1腳為第一濾波模塊的輸入端,電容C4的2腳通過串聯(lián)在一起的電感L11、電感L14、電感L18、電感L22和電感L24連接電感L26的1腳,L26的2腳為第一濾波模塊的輸出端,電感L14的1腳通過電感L13連接地線,電感L14的2腳通過電容C11連接地線,電感L14的2腳還連接二極管D5的正極,二極管D5的負(fù)極還通過電感L15連接電阻R23的1腳,電阻R23的2腳和電阻R27的2腳組 成了第一濾波模塊的調(diào)節(jié)端,電感L18的2腳通過L21連接地線,電感L24的1腳通過電容C17連接地線,電感L24的2腳通過電感L25連接地線,電感L24的1腳還連接二極管D8的正極,二極管D8的負(fù)極通過電感L23連接電阻R27的1腳,電感L23的1腳連接二極管D7的負(fù)極,二極管D7的正極連接地線,電感L15的1腳連接二極管D6的負(fù)極,二極管D6的正極連接地線;
放大模塊包括電容C13、電容C14和放大器U4,電容C13的1腳為放大模塊的輸入端,電容C14的2腳為放大模塊的輸出端,放大器U4的1腳連接電容C13的2腳,放大器U4的2腳連接電容C14的1腳;
第二濾波模塊包括電感L2、電容C6、電感L3、電感L4、電感L5、電感L6、二極管D1、二極管D2、電感L7、電阻R25、電感L8、電感L10、電感L17、電感L19、電感L9、電阻R26、二極管D3、二極管D4和電容C7,電感L2的1腳為第二濾波模塊的輸入端,電感L2的2腳通過電感L3、電感L4、電感L5和電感L6連接電感L7的1腳,電感L7的2腳為第二濾波模塊的輸出端,電感L3的1腳通過電感L9連接地線,電感L3的2腳通過電容C6連接地線,電感L3的2腳還連接二極管D1的正極,二極管D1的負(fù)極通過電感L17連接電阻R25的1腳,電阻R25的2腳和電阻R26的2腳組成了第二濾波模塊的調(diào)節(jié)端,電感L17的1腳連接二極管D3的負(fù)極,二極管D3的正極連接地線,電感L5的1腳通過電感L8連接地線,電感L5的2腳通過電容C7連接地線,電感L5的2腳還連接二極管D2的正極,二極管D2的負(fù)極通過電感L19連接電阻R26的1腳,電感L19的1腳連接二極管D4的負(fù)極,二極管D4的正極連接地線,電感L6的2腳通過電感L10連接地線;
電調(diào)模塊包括四雙極運(yùn)算放大器U1、電阻R9、電阻R11和數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2的2腳和4腳分別連接四雙極運(yùn)算放大器U1的3腳和5腳,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2的3腳通過電阻R9連接四雙極運(yùn)算放大器U1的12腳,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2的6腳通過電阻R11連接四雙極運(yùn)算放大器U1的10腳,四雙極運(yùn)算放大器U1的1腳、7腳、14腳和8腳組成了所述電調(diào)模塊的輸出端,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2的8腳、9腳和10腳組成了電調(diào)模塊的輸入端;
混頻模塊包括混頻器U10和電容C38,混頻器U10的2腳連接電容C38的1腳,電容C38的2腳和混頻器U10的6腳組成了混頻模塊的輸入端,混頻器U10的3腳為混頻模塊的輸出端;
本振模塊包括頻率合成器U22和三端濾波器U20,三端濾波器U20的1腳、2腳和3腳分別連接頻率合成器U22的3腳、2腳和1腳,三端濾波器U20的7腳、8腳和9腳為本振模塊的輸入端,頻率合成器U22的27腳為本振模塊的輸出端;
RF電子開關(guān)包括單路反相器U8和電子開關(guān)U12,單路反相器U8的4腳和2腳分別連接電子開關(guān)U12的6腳和4腳,單路反相器U8的2腳和電子開關(guān)U12的4腳組成了RF電子開關(guān)的控制端,電子開關(guān)U12的3腳和1腳為RF電子開關(guān)的輸出端,電子開關(guān)U12的5腳為 RF電子開關(guān)的輸入端;
上變頻模塊包括穩(wěn)壓器U9和穩(wěn)壓器U6,穩(wěn)壓器U9的5腳連接穩(wěn)壓器U6的2腳,穩(wěn)壓器U9的2腳為上變頻模塊的輸入端,穩(wěn)壓器U6的5腳為上變頻模塊的輸出端;
檢波模塊包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器U7,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U7的5腳為檢波模塊的輸入端,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U7的8腳為檢波模塊的輸出端。
所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U7的型號為AD8313。
所述混頻器U10的型號為無源JMS-2LH。
所述四雙極運(yùn)算放大器U1的型號為MC33174,所述電子開關(guān)U12的型號為HMC595E,所述放大器U4的型號為ATF54143,單路反相器U8的型號為74HC1G04,穩(wěn)壓器U6的型號為NDF5056,穩(wěn)壓器U9的型號為NDF5056。
本實用新型所述的一種低噪放頻點檢測裝置,采用RF電子開關(guān)來切換上變頻系統(tǒng)和下變頻系統(tǒng),解決了在接收無線通信信號的時候?qū)罩懈蓴_信號進(jìn)行檢測的問題,本實用新型可變頻寬范圍137.5MHZ~4400MHZ,穩(wěn)頻和雜散抑制好,頻點檢測靈敏度高達(dá)-100dB。
附圖說明
圖1是本實用新型的硬件原理圖框圖;
圖2是本實用新型的第一濾波模塊的硬件示意圖;
圖3是本實用新型的放大模塊的硬件示意圖;
圖4是本實用新型的第二濾波模塊的硬件示意圖;
圖5是本實用新型的電調(diào)模塊的硬件示意圖;
圖6是本實用新型的混頻模塊的硬件示意圖;
圖7是本實用新型的本振模塊的硬件示意圖;
圖8是本實用新型的RF電子開關(guān)的硬件示意圖;
圖9是本實用新型的上變頻模塊的硬件示意圖;
圖10是本實用新型的檢波模塊的硬件示意圖;
具體實施方式
如圖1所示的一種低噪放頻點檢測裝置,包括RF天線、第一濾波模塊、放大模塊、第二濾波模塊、電調(diào)模塊、主控芯片、本振模塊、混頻模塊、RF電子開關(guān)、上變頻模塊和檢波模塊,RF天線連接第一濾波模塊的輸入端,第一濾波模塊的輸出端連接放大模塊的輸入端,放大模塊的輸出端連接第二濾波模塊的輸入端,第二濾波模塊的輸出端連接混頻模塊的輸入端,混頻模塊的輸出端連接RF電子開關(guān)的輸入端,RF電子開關(guān)的輸出端連接上變頻模塊的輸入端,RF電子開關(guān)的輸出端還連接檢波模塊的輸入端,電調(diào)模塊的輸出端連接第一濾波模塊的調(diào)節(jié)端,電調(diào)模塊的輸出端還連接第二濾波模塊的調(diào)節(jié)端,本振模塊的輸出端連接混頻模塊的輸入端,主控芯片設(shè)有第一組IO口、第二組IO口和第三組IO口,所述第一組IO口連接 電調(diào)模塊的輸入端,所述第二組IO口連接本振模塊的輸入端,第三組IO口連接所述RF電子開關(guān)的控制端;
如圖2所示的第一濾波模塊包括電感L11、電容C4、電感L13、電感L14、電容C11、電感L18、二極管D5、二極管D6、電感L15、電阻R23、電感L21、電感L22、電感L24、電感L25、電感L26、電感L23、電阻R27、二極管D7、二極管D8和電容C17,電容C4的1腳為第一濾波模塊的輸入端,電容C4的2腳通過串聯(lián)在一起的電感L11、電感L14、電感L18、電感L22和電感L24連接電感L26的1腳,L26的2腳為第一濾波模塊的輸出端,電感L14的1腳通過電感L13連接地線,電感L14的2腳通過電容C11連接地線,電感L14的2腳還連接二極管D5的正極,二極管D5的負(fù)極還通過電感L15連接電阻R23的1腳,電阻R23的2腳和電阻R27的2腳組成了第一濾波模塊的調(diào)節(jié)端,電感L18的2腳通過L21連接地線,電感L24的1腳通過電容C17連接地線,電感L24的2腳通過電感L25連接地線,電感L24的1腳還連接二極管D8的正極,二極管D8的負(fù)極通過電感L23連接電阻R27的1腳,電感L23的1腳連接二極管D7的負(fù)極,二極管D7的正極連接地線,電感L15的1腳連接二極管D6的負(fù)極,二極管D6的正極連接地線;
如圖3所示的放大模塊包括電容C13、電容C14和放大器U4,電容C13的1腳為放大模塊的輸入端,電容C14的2腳為放大模塊的輸出端,放大器U4的1腳連接電容C13的2腳,放大器U4的2腳連接電容C14的1腳;
如圖4所示的第二濾波模塊包括電感L2、電容C6、電感L3、電感L4、電感L5、電感L6、二極管D1、二極管D2、電感L7、電阻R25、電感L8、電感L10、電感L17、電感L19、電感L9、電阻R26、二極管D3、二極管D4和電容C7,電感L2的1腳為第二濾波模塊的輸入端,電感L2的2腳通過電感L3、電感L4、電感L5和電感L6連接電感L7的1腳,電感L7的2腳為第二濾波模塊的輸出端,電感L3的1腳通過電感L9連接地線,電感L3的2腳通過電容C6連接地線,電感L3的2腳還連接二極管D1的正極,二極管D1的負(fù)極通過電感L17連接電阻R25的1腳,電阻R25的2腳和電阻R26的2腳組成了第二濾波模塊的調(diào)節(jié)端,電感L17的1腳連接二極管D3的負(fù)極,二極管D3的正極連接地線,電感L5的1腳通過電感L8連接地線,電感L5的2腳通過電容C7連接地線,電感L5的2腳還連接二極管D2的正極,二極管D2的負(fù)極通過電感L19連接電阻R26的1腳,電感L19的1腳連接二極管D4的負(fù)極,二極管D4的正極連接地線,電感L6的2腳通過電感L10連接地線;
如圖5所示的電調(diào)模塊包括四雙極運(yùn)算放大器U1、電阻R9、電阻R11和數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2的2腳和4腳分別連接四雙極運(yùn)算放大器U1的3腳和5腳,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2的3腳通過電阻R9連接四雙極運(yùn)算放大器U1的12腳,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2的6腳通過電阻R11連接四雙極運(yùn)算放大器U1的10腳,四雙極運(yùn)算放大器U1的1腳、7腳、14腳和8腳組成了所述電調(diào)模塊的輸出端,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2的8腳、9腳和10腳組成了電調(diào)模塊的輸入端;
如圖6所示的混頻模塊包括混頻器U10和電容C38,混頻器U10的2腳連接電容C38的1腳,電容C38的2腳和混頻器U10的6腳組成了混頻模塊的輸入端,混頻器U10的3腳為混頻模塊的輸出端;
如圖7所示的本振模塊包括頻率合成器U22和三端濾波器U20,三端濾波器U20的1腳、2腳和3腳分別連接頻率合成器U22的3腳、2腳和1腳,三端濾波器U20的7腳、8腳和9腳為本振模塊的輸入端,頻率合成器U22的27腳為本振模塊的輸出端;
如圖8所示的RF電子開關(guān)包括單路反相器U8和電子開關(guān)U12,單路反相器U8的4腳和2腳分別連接電子開關(guān)U12的6腳和4腳,單路反相器U8的2腳和電子開關(guān)U12的4腳組成了RF電子開關(guān)的控制端,電子開關(guān)U12的3腳和1腳為RF電子開關(guān)的輸出端,電子開關(guān)U12的5腳為RF電子開關(guān)的輸入端;
如圖9所示的上變頻模塊包括穩(wěn)壓器U9和穩(wěn)壓器U6,穩(wěn)壓器U9的5腳連接穩(wěn)壓器U6的2腳,穩(wěn)壓器U9的2腳為上變頻模塊的輸入端,穩(wěn)壓器U6的5腳為上變頻模塊的輸出端;
如圖10所示的檢波模塊包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器U7,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U7的5腳為檢波模塊的輸入端,數(shù)模轉(zhuǎn)換器U7的8腳為檢波模塊的輸出端。
所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U7的型號為AD8313。
所述混頻器U10的型號為無源JMS-2LH。
所述四雙極運(yùn)算放大器U1的型號為MC33174,所述電子開關(guān)U12的型號為HMC595E,所述放大器U4的型號為ATF54143,單路反相器U8的型號為74HC1G04,穩(wěn)壓器U6的型號為NDF5056,穩(wěn)壓器U9的型號為NDF5056。
本實用新型工作時,RF天線接收300-400M的無線通信信號,然后在通過第一濾波模塊、放大模塊、第二濾波模塊、混頻模塊對信號進(jìn)行一級濾波、放大、二級濾波、混頻后,在經(jīng)由RF電子開關(guān)切換,將無線通信信號切換到上變頻模塊輸出或檢波模塊輸出(及下變頻輸出),當(dāng)選擇上變頻輸出時:本實用新型將輸出信號發(fā)送給外部接收板,外部接收板對信號進(jìn)行解碼,并傳輸數(shù)據(jù)和圖像;當(dāng)選擇上變頻輸出時:本實用新型將信號通過檢波模塊檢波后輸出,用戶可測量本實用新型輸出的信號檢測頻點,檢測干擾信號。
本實用新型采用較快速度的電調(diào)模塊,并且本實用新型的第一濾波模塊和第二濾波模塊均采用數(shù)控跳頻濾波器,提高了動態(tài)范圍和接收機(jī)靈敏度,本實用新型的放大模塊采用低噪聲放大器(LNA)作中頻前置放大器,放大效果和抗干擾能力好;本實用新型混頻模塊和本振模塊采將原始信號和本地振蕩信號同時加到非線性元件上,從而獲得兩個頻率之和的更高頻率信號,輸出中頻信號,混頻模塊主要包括內(nèi)置片上低噪聲壓控振蕩器(VCO)的鎖相環(huán)(PLL)和集成了VCO的寬帶時鐘合成器,混頻模塊支持整數(shù)N分頻與小數(shù)N分頻工作模式,允許用戶通過軟件控制方法確定最佳雜散與相位噪聲性能,從而實現(xiàn)最佳的性能。本實用新型的混頻模塊具有1/2/4/8或16分頻電路,使用戶能夠生成低至137.5MHz的射頻輸出頻率,輸出頻率范 圍為137.5MHZ-4400MHZ。本實用新型的混頻模塊通過PLL鎖相倍頻可獲得低噪聲、低雜散、高頻譜純度和高捷變頻波形,穩(wěn)頻和雜散抑制好。
本實用新型所述的一種低噪放頻點檢測裝置,采用RF電子開關(guān)來切換上變頻系統(tǒng)和下變頻系統(tǒng),解決了在接收無線通信信號的時候?qū)罩懈蓴_信號進(jìn)行檢測的問題,本實用新型可變頻寬范圍137.5MHZ~4400MHZ,穩(wěn)頻和雜散抑制好,頻點檢測靈敏度高達(dá)-100dB。