一種寬帶中頻上變頻的電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電子通信的高頻信號處理領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種寬帶中頻上變頻的電路 及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在射頻、微波通信系統(tǒng)中，中頻信號需要通過上變頻電路處理，將中頻信號頻率變 頻到更高的發(fā)射信號頻率，如圖4所示。一般地，混頻器是廣泛應(yīng)用于頻率變換的電子部件， 利用混頻器的非線性特性，在本振信號的驅(qū)動下，可W對信號頻率進行上變頻或下變頻變 換，得到我們需要信號頻率。在上變頻過程中，由于混頻器的非線性，輸出信號的頻率成分 非常豐富，假設(shè)輸入中頻信號頻率fIF、本振信號頻率Flo,輸出上變頻射頻信號頻率為fRF，那 么射頻輸出頻率fRF可能包含有如下頻率產(chǎn)物：
[0003] n*fL〇+m*fiF，（m > 1，n > 1，m、n為整數(shù)）；
[0004] n*fL〇-m*fiF，（n*fiF > m*fL〇);
[0005] m*fi廣n*fL〇,（m*fiF > n*fL〇)。
[0006] 一般地，上變頻需要的是打日+fIF,或者打日-fIF,因此需要采用帶通濾波器將所需要 的射頻頻率過濾出來，其他的頻率產(chǎn)物都是雜散頻率，需要抑制得越干凈越好。
[0007] 圖5是中頻f I止變頻產(chǎn)生的頻率產(chǎn)物，假設(shè)上變頻所需要的信號頻率是打日-扣，兩 邊頻率較近的頻率產(chǎn)物是打日和Fl日-2fiF，對于混頻頻率產(chǎn)物的分析，用W指導(dǎo)確定帶通濾波 器性能指標的選取，W有效抑制雜散頻率。圖5中頻頻率W點頻為例，從圖中可W直觀地看 出，帶通濾波器的通帶頻帶和抑制帶指標的要求。但是通信系統(tǒng)中信號總是具有一定帶寬， 當(dāng)中頻信號帶寬變寬，那么所需要的上變頻信號頻帶打o-fiF，就會在頻譜上與S階產(chǎn)物打〇-2fff頻帶靠近，甚至交疊，如圖6、圖7所示。
[000引圖7中，中頻帶寬BW = fiF時，立階產(chǎn)物扎0-2扣頻帶已經(jīng)與上變頻信號頻帶扎0-扣 交疊，因此帶通濾波器就無法將雜散濾除了。從圖中還可W看出顯著影響中頻通帶的是= 階產(chǎn)物打日-2f IF頻帶。
[0009] =階互調(diào)是指當(dāng)兩個基頻信號在一個線性系統(tǒng)中，由于非線性因素存在使一個基 頻信號的二次諧波與另一個基頻信號產(chǎn)生差拍(混頻)后所產(chǎn)生的寄生信號，因為是運兩個 信號的相互調(diào)制而產(chǎn)生差拍信號，所W運個新產(chǎn)生的信號稱為=階互調(diào)失真信號，也就是 =階雜散信號。既然會出現(xiàn)=階，當(dāng)然也有更高階的互調(diào)，運些信號也干擾原來的基帶信 號，因為產(chǎn)生的互調(diào)階數(shù)越高信號強度就越弱，所W=階互調(diào)是主要的干擾，考慮的比較 多。
[0010] 不管是有源還是無源器件，如放大器、混頻器和濾波器等都會產(chǎn)生=階互調(diào)產(chǎn)物， 運些互調(diào)產(chǎn)物會影響系統(tǒng)的性能，甚至造成系統(tǒng)不能正常工作，普通的濾波方法無法去除 =階互調(diào)干擾，現(xiàn)有技術(shù)多通過調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，提高器件性能等來抑制=階互調(diào)干擾，其實 現(xiàn)依賴于具體系統(tǒng)，調(diào)整較為復(fù)雜，沒有一個簡便的、統(tǒng)一適用的方法來抑制=階互調(diào)干 擾。
[0011] 通過上述的分析，如果能夠有效地抑制=階產(chǎn)物fL0-2flF頻帶，那么就可W將帶寬 為倍頻程，甚至更寬的中頻信號進行上變頻處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種寬帶中頻上變頻的電路及方法，在寬帶中頻 上變頻的過程中，有效抑制信號傳輸中的=階雜散信號。
[0013] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)及一種寬帶中頻上變頻的電路，包括本振信號輸 入端口和中頻信號輸入端口，所述本振信號輸入端口接入0°功分器的輸入端，所述0°功分 器的輸出端分成兩路分別連接第一混頻器的輸入端和第二混頻器的輸入端;所述中頻信號 輸入端口接入90°電橋的輸入端，所述90°電橋的輸出端分成兩路分別連接第一混頻器的輸 入端和第二混頻器的輸入端;所述第一混頻器的輸出端和第二混頻器的輸出端均連接0°合 路器的輸入端，所述0°合路器的輸出端連接第一濾波器，所述第一濾波器的輸出端連接上 變頻射頻信號輸出端口。
[0014] 優(yōu)選方案中，所述本振信號輸入端口和0°功分器之間設(shè)置第一放大器。
[0015] 優(yōu)選方案中，所述中頻信號輸入端口和90°電橋之間設(shè)置第二放大器。
[0016] 優(yōu)選方案中，第二放大器可W是線性放大器，也可W是非線性放大器。第二放大器 為非線性放大器時，所述第二放大器的輸入端連接中頻信號輸入端口，第二放大器的輸出 端連接開關(guān)濾波器組的輸入端，所述開關(guān)濾波器組的輸出端連接90°電橋的輸入端，濾波器 個數(shù)可W根據(jù)需要選取。
[0017] 優(yōu)選方案中，所述第一混頻器和第二混頻器的性能參數(shù)要求一致，優(yōu)選為同批次 同晶圓相鄰的單片混頻器。
[0018] 本發(fā)明同時提供一種寬帶中頻上變頻的方法，設(shè)定本振輸入信號為扎〇,中頻輸入 信號為fiF，其中中頻輸入信號fLF功分為正交的兩路中頻信號，本振輸入信號肝0功分為同相 的兩路本振信號，分別提供給兩個性能相同的混頻電路，產(chǎn)生兩路上變頻射頻信號，所述混 頻電路產(chǎn)生的信號包括所需要的射頻信號肝0±扣三階雜散信號肝0±巧扣，通過同相合路 器，兩路射頻信號f LG ± f IF合路輸出，兩路立階雜散信號f LG ± 2*f IF，相位相反，相互抵消。
[0019] 優(yōu)選方案中，本振輸入信號經(jīng)過驅(qū)動放大后再功分，中頻輸入信號放大采用線性 放大器放大后再接入90°電橋功分。
[0020] 優(yōu)選方案中，中頻輸入信號采用非線性放大器進行放大后，加開關(guān)濾波器組對中 頻輸入信號二次諧波進行抑制，其對中頻輸入信號二次諧波抑制度要求大于上變頻輸出雜 散的抑制度要求。
[0021] 本發(fā)明的有益效果為:在寬帶中頻上變頻的過程中，有效抑制信號傳輸中的=階 雜散信號，上變頻輸入中頻帶寬可W達到1~2個倍頻程，上變頻輸出帶通濾波器帶寬設(shè)置 可W達到1~2個中頻帶寬，降低了上變頻輸出濾波器的帶外抑制指標要求，或者減少了上 變頻輸出開關(guān)濾波器組的濾波器路數(shù)。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明實施例一的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2為本發(fā)明實施例二的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖3為本發(fā)明實施例中寬帶中頻為倍頻程時上變頻頻譜示意圖；
[0025] 圖4為現(xiàn)有技術(shù)中上變頻原理示意圖；
[00%]圖5為現(xiàn)有技術(shù)中上變頻頻譜示意圖；
[0027]圖6為現(xiàn)有技術(shù)中中頻帶寬為fiF/2時上變頻頻譜示意圖；
[002引圖7為現(xiàn)有技術(shù)中中頻帶寬為f W時上變頻頻譜示意圖。
[0029] 附圖標記說明
[0030] Al-第一放大器，A2-第二放大器，Bl-第一混頻器，B2-第二混頻器，Cl-第一濾波 器，C2-第二濾波器，C3-第=濾波器。
【具體實施方式】
[0031] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。需要說明的是，附圖僅為示例性說明，并未按照嚴格比例繪 審IJ，而且其中可能有為描述便利而進行的局部放大、縮小，對于公知部分結(jié)構(gòu)亦可能有一定 缺省。
[00創(chuàng)實施例一
[0033] 參見圖1，本發(fā)明設(shè)及