一种宽带中频上变频的电路及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电子通信的高频信号处理领域，尤其设及一种宽带中频上变频的电路 及方法。
【背景技术】
[0002] 在射频、微波通信系统中，中频信号需要通过上变频电路处理，将中频信号频率变 频到更高的发射信号频率，如图4所示。一般地，混频器是广泛应用于频率变换的电子部件， 利用混频器的非线性特性，在本振信号的驱动下，可W对信号频率进行上变频或下变频变 换，得到我们需要信号频率。在上变频过程中，由于混频器的非线性，输出信号的频率成分 非常丰富，假设输入中频信号频率fIF、本振信号频率Flo,输出上变频射频信号频率为fRF，那 么射频输出频率fRF可能包含有如下频率产物：
[0003] n*fL〇+m*fiF，（m > 1，n > 1，m、n为整数）；
[0004] n*fL〇-m*fiF，（n*fiF > m*fL〇);
[0005] m*fi广n*fL〇,（m*fiF > n*fL〇)。
[0006] 一般地，上变频需要的是打日+fIF,或者打日-fIF,因此需要采用带通滤波器将所需要 的射频频率过滤出来，其他的频率产物都是杂散频率，需要抑制得越干净越好。
[0007] 图5是中频f I止变频产生的频率产物，假设上变频所需要的信号频率是打日-扣，两 边频率较近的频率产物是打日和Fl日-2fiF，对于混频频率产物的分析，用W指导确定带通滤波 器性能指标的选取，W有效抑制杂散频率。图5中频频率W点频为例，从图中可W直观地看 出，带通滤波器的通带频带和抑制带指标的要求。但是通信系统中信号总是具有一定带宽， 当中频信号带宽变宽，那么所需要的上变频信号频带打o-fiF，就会在频谱上与S阶产物打〇-2fff频带靠近，甚至交叠，如图6、图7所示。
[000引图7中，中频带宽BW = fiF时，立阶产物扎0-2扣频带已经与上变频信号频带扎0-扣 交叠，因此带通滤波器就无法将杂散滤除了。从图中还可W看出显著影响中频通带的是= 阶产物打日-2f IF频带。
[0009] =阶互调是指当两个基频信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个基 频信号的二次谐波与另一个基频信号产生差拍(混频)后所产生的寄生信号，因为是运两个 信号的相互调制而产生差拍信号，所W运个新产生的信号称为=阶互调失真信号，也就是 =阶杂散信号。既然会出现=阶，当然也有更高阶的互调，运些信号也干扰原来的基带信 号，因为产生的互调阶数越高信号强度就越弱，所W=阶互调是主要的干扰，考虑的比较 多。
[0010] 不管是有源还是无源器件，如放大器、混频器和滤波器等都会产生=阶互调产物， 运些互调产物会影响系统的性能，甚至造成系统不能正常工作，普通的滤波方法无法去除 =阶互调干扰，现有技术多通过调整系统参数，提高器件性能等来抑制=阶互调干扰，其实 现依赖于具体系统，调整较为复杂，没有一个简便的、统一适用的方法来抑制=阶互调干 扰。
[0011] 通过上述的分析，如果能够有效地抑制=阶产物fL0-2flF频带，那么就可W将带宽 为倍频程，甚至更宽的中频信号进行上变频处理。
【发明内容】
[0012] 本发明要解决的技术问题是提供一种宽带中频上变频的电路及方法，在宽带中频 上变频的过程中，有效抑制信号传输中的=阶杂散信号。
[0013] 为解决上述技术问题，本发明设及一种宽带中频上变频的电路，包括本振信号输 入端口和中频信号输入端口，所述本振信号输入端口接入0°功分器的输入端，所述0°功分 器的输出端分成两路分别连接第一混频器的输入端和第二混频器的输入端;所述中频信号 输入端口接入90°电桥的输入端，所述90°电桥的输出端分成两路分别连接第一混频器的输 入端和第二混频器的输入端;所述第一混频器的输出端和第二混频器的输出端均连接0°合 路器的输入端，所述0°合路器的输出端连接第一滤波器，所述第一滤波器的输出端连接上 变频射频信号输出端口。
[0014] 优选方案中，所述本振信号输入端口和0°功分器之间设置第一放大器。
[0015] 优选方案中，所述中频信号输入端口和90°电桥之间设置第二放大器。
[0016] 优选方案中，第二放大器可W是线性放大器，也可W是非线性放大器。第二放大器 为非线性放大器时，所述第二放大器的输入端连接中频信号输入端口，第二放大器的输出 端连接开关滤波器组的输入端，所述开关滤波器组的输出端连接90°电桥的输入端，滤波器 个数可W根据需要选取。
[0017] 优选方案中，所述第一混频器和第二混频器的性能参数要求一致，优选为同批次 同晶圆相邻的单片混频器。
[0018] 本发明同时提供一种宽带中频上变频的方法，设定本振输入信号为扎〇,中频输入 信号为fiF，其中中频输入信号fLF功分为正交的两路中频信号，本振输入信号肝0功分为同相 的两路本振信号，分别提供给两个性能相同的混频电路，产生两路上变频射频信号，所述混 频电路产生的信号包括所需要的射频信号肝0±扣三阶杂散信号肝0±巧扣，通过同相合路 器，两路射频信号f LG ± f IF合路输出，两路立阶杂散信号f LG ± 2*f IF，相位相反，相互抵消。
[0019] 优选方案中，本振输入信号经过驱动放大后再功分，中频输入信号放大采用线性 放大器放大后再接入90°电桥功分。
[0020] 优选方案中，中频输入信号采用非线性放大器进行放大后，加开关滤波器组对中 频输入信号二次谐波进行抑制，其对中频输入信号二次谐波抑制度要求大于上变频输出杂 散的抑制度要求。
[0021] 本发明的有益效果为:在宽带中频上变频的过程中，有效抑制信号传输中的=阶 杂散信号，上变频输入中频带宽可W达到1~2个倍频程，上变频输出带通滤波器带宽设置 可W达到1~2个中频带宽，降低了上变频输出滤波器的带外抑制指标要求，或者减少了上 变频输出开关滤波器组的滤波器路数。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明实施例一的电路结构示意图；
[0023] 图2为本发明实施例二的电路结构示意图；
[0024] 图3为本发明实施例中宽带中频为倍频程时上变频频谱示意图；
[0025] 图4为现有技术中上变频原理示意图；
[00%]图5为现有技术中上变频频谱示意图；
[0027]图6为现有技术中中频带宽为fiF/2时上变频频谱示意图；
[002引图7为现有技术中中频带宽为f W时上变频频谱示意图。
[0029] 附图标记说明
[0030] Al-第一放大器，A2-第二放大器，Bl-第一混频器，B2-第二混频器，Cl-第一滤波 器，C2-第二滤波器，C3-第=滤波器。
【具体实施方式】
[0031] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。需要说明的是，附图仅为示例性说明，并未按照严格比例绘 审IJ，而且其中可能有为描述便利而进行的局部放大、缩小，对于公知部分结构亦可能有一定 缺省。
[00创实施例一
[0033] 参见图1，本发明设及