专利名称：一种微波信号生成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种微波信号生成装置。
技术背景
在进行设备测试时，随着被测设备的频率和带宽提高，对信号激励的要求也越来越高，要求信号激励装置具有连续的宽频段，多种的调制模式、宽带的调制信号，同时对激励装置的结构形式和体积也提出要求，不仅要求体积小，同时要求具备模块化和重配置的特点，从长远的角度看，能有效地降低仪器的成本。
然而，现有技术中尚无信号激励装置能实现上述目的，为此，有必要研制一种新型的信号激励装置以解决该问题。发明内容
本发明提供一种微波信号生成装置，以解决现有技术中的信号激励装置不具有连续的宽频段的问题。
本发明提供一种微波信号生成装置，包括
基带信号源，用于产生基带信号；
本振模块，用于产生本振信号；
上变频模块，用于根据所述基带信号和所述本振信号完成正交调制过程，得到矢量信号；
所述上变频模块包括两个以上处于不同频段的正交调制器。
进一步地，所述基带信号的数字调制类型为以下类型之一
AM (调幅)、FM(调频)、ASK (幅移键控)、FSK (Frequency-shift keying，频移键控)、BPSK(Binary Phase Shift Keying，双相移相键控)、QPSKQuadrature Phase Shift Keying，四相相移键控)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation、正交幅度调制)和 64QAM。
更进一步地，所述基带信号为差分的IQ(正交上变频)信号。
进一步地，所述本振信号的路数等于所述正交调制器的个数，即所述本振模块为每一个所述正交调制器提供一路所述本振信号。
进一步地，所述本振模块还用于将时钟信号输出给所述上变频模块，所述上变频模块还用于将所述时钟信号输出至所述基带信号源。
进一步地，所述两个以上处于不同频段的正交调制器，其频段相互连续。
进一步地，本发明微波信号生成装置还包括模拟信号生成模块，该模拟信号生成模块用于根据所述本振模块提供的本振信号生成模拟信号。
更进一步地，所述模拟信号生成模块包括第一混频器和滤波器；其中，所述第一混频器用于接收所述本振模块提供的频率高于一个预设阀值的本振信号，与独立的AM信号或FM信号进行混频；所述滤波器用于对所述第一混频器输出的信号进行滤波。
再进一步地，所述模拟信号生成模块还包括放大器，该放大器用于对所述滤波器输出的信号进行放大。
又进一步地，所述所述模拟信号生成模块还包括第二混频器，该第二混频器用于接收所述本振模块提供的频率低于所述预设阀值的本振信号，与所述放大器的输出信号进行混频。
本发明有益效果如下
本发明通过采用多个正交调制器拼接的方式，实现了连续的多频段的矢量信号的生成；同时本发明由于引入了模拟信号生成模块，采用混频、滤波、放大等手段实现了模拟信号的生成，从而能够生成模拟信号与矢量信号两种信号，且两种信号均可以为连续波段的宽带信号。最终可以通过控制开关的方式选择所需信号的输出。
本发明微波信号生成装置还具有结构简单，成本低，易于维护和升级的特点。
图1为本发明实施例的微波信号生成装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
根据本发明的实施例，提供了一种微波信号生成装置，图1是本发明实施例的微波信号生成装置的结构示意图，如图1所示，本发明实施例的微波信号生成装置包括基带信号源、上变频模块、本振模块和模拟信号生成模块。以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。
具体地，基带信号源产生各种宽带调制信号，并通过IQ方式输出给上变频模块， 信号带宽为DC 80MHz。基带信号源产生各种数字调制类型，包括AM、FM、ASK、FSK、BPSK、 QPSK、16QAM、64QAM等方式，为适应现代通信发展需求，这些数字调制具有宽带的特点；所产生的各类数字调制信号通过IQ方式加载在IQ调制器(即正交调制器)上。
上变频模块包括两个以上的宽带IQ调制器，实现将宽带基带IQ信号对本振信号的正交上变频。本发明实施例中，为达到26. 5GHz的宽频带要求，采用了 IQ调制器拼接的方案，将频率范围在IOOMHz 4GHz、4GHz 18GHz和18GHz 26. 5GHz的三个IQ调制器进行拼接，在不同频段分别实现矢量信号产生，然后通过开关进行频段的拼接，最终完成 IMHz 26. 5GHz的矢量信号调制。在本发明实施例中，进行拼接的各个IQ调制器的频率范围是连续的。
本实施例中，正交调制的本振信号由本振模块提供，共有三路本振信号，三路本振信号分别是IOOMHz 4GHz，4GHz 18GHz，18GHz 26. 5GHz，分别送入三个对应的IQ调制器。本振模块同时将时钟信号输出给上变频模块，上变频模块同时将时钟信号输出至基带信号源的时钟端口，保证基带信号源、本振模块与上变频模块这三个模块之间的时钟同步。 本振信号经基带信号调制后，再分别进入多路开关，统一由检波电路进行ALC(Automatic Level Control，自动电平控制)功率调整。为达到ALC控制效果，对三路矢量信号源分别进行反馈电路控制。
本发明实施例中，为实现高纯度的模拟信号源，采用了将模拟信号源与矢量信号源电路各自独立设计的方式，将模拟信号源的主要电路集中在模拟信号生成模块中，通过模拟信号生成模块完成对模拟信号源的调理，包括混频、滤波、放大、自动电平控制等环节。
模拟信号生成模块用于对模拟信号源的产生和滤波，本发明实施例中模拟信号生成模块作为选用插件，当需要产生模拟信号源时，本振信号输出经过模拟信号生成模块。当仅需产生矢量信号源时，本振信号不经过预选器，由上变频模块直接输出矢量信号。
模拟信号生成模块接受来自本振模块的高于一个预设阀值的本振信号，例如预设阀值设为2GHz，该本振信号设为2 26. 5GHz，该本振信号与独立的AM信号或FM信号在第一混频器混频后，再经调谐滤波器进行滤波，以达到抑制杂散提高频谱纯度的目的。然后由放大器对滤波后的信号进行放大，得到一路模拟信号。小于2GHz的本振信号在第二混频器与放大器的输出信号进行混频，得到另一路模拟信号。该两路模拟信号通过开关拼接成 IMHz 26. 5GHz的模拟信号。为提高模拟信号源质量，同样单独采用ALC控制回路。本实施例中，预设阀值还可根据需要任意确定，例如IGHz、3GHz、5GHz、8GHz，等等。
模拟信号生成模块生成的模拟信号可进入上变频模块，与各路矢量信号共同进入开关，通过开关切换选择矢量信号输出还是模拟信号输出。通过这种方法，有效减少了装置硬件的体积。
本发明实施例中，微波信号生成装置是基于PXIE(PCI Express extensions for instrument, PCI Express在仪器领域中的扩展)架构的，并且通过采用 IVI (Interchangeable Virtual Instruments，可互换虚拟仪器)函数和模块驱动程序，将各个模块的软件进行标准化，使得具有相同接口关系的模块采用相同的函数就可以使用， 除参数特征外，不需要更新仪器软件。
本发明在硬件设计中采用了 FPGA (Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)等可编程器件，可将各个底层软件通过总线形式动态加载到FPGA中，实现不同的信号发生功能，达到在统一的硬件环境下对仪器的重配置功能。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。
权利要求
1.一种微波信号生成装置，其特征在于，包括基带信号源，用于产生基带信号；本振模块，用于产生本振信号；上变频模块，用于根据所述基带信号和所述本振信号完成正交调制过程，得到矢量信号；所述上变频模块包括两个以上处于不同频段的正交调制器。
2.如权利要求1所述的微波信号生成装置，其特征在于，所述基带信号的数字调制类型为以下类型之一调幅、调频、幅移键控、频移键控、双相移相键控、四相相移键控、16QAM和64QAM。
3.如权利要求2所述的微波信号生成装置，其特征在于，所述基带信号为差分的正交上变频信号。
4.如权利要求1所述的微波信号生成装置，其特征在于，所述本振信号的路数等于所述正交调制器的个数。
5.如权利要求1所述的微波信号生成装置，其特征在于，所述本振模块还用于将时钟信号输出给所述上变频模块，所述上变频模块还用于将所述时钟信号输出至所述基带信号源。
6.如权利要求1所述的微波信号生成装置，其特征在于，所述两个以上处于不同频段的正交调制器，其频段相互连续。
7.如权利要求1至6中任一项所述的微波信号生成装置，其特征在于，还包括模拟信号生成模块，该模拟信号生成模块用于根据所述本振模块提供的本振信号生成模拟信号。
8.如权利要求7所述的微波信号生成装置，其特征在于，所述模拟信号生成模块包括第一混频器和滤波器；其中，所述第一混频器用于接收所述本振模块提供的频率高于一个预设阀值的本振信号，与独立的调幅信号或调频信号进行混频；所述滤波器用于对所述第一混频器输出的信号进行滤波。
9.如权利要求8所述的微波信号生成装置，其特征在于，所述模拟信号生成模块还包括放大器，该放大器用于对所述滤波器输出的信号进行放大。
10.如权利要求9所述的微波信号生成装置，其特征在于，所述所述模拟信号生成模块还包括第二混频器，该第二混频器用于接收所述本振模块提供的频率低于所述预设阀值的本振信号，与所述放大器的输出信号进行混频。
全文摘要
本发明公开了一种微波信号生成装置，包括基带信号源，用于产生基带信号；本振模块，用于产生本振信号；上变频模块，用于根据所述基带信号和所述本振信号完成正交调制过程，得到矢量信号，所述上变频模块包括两个以上处于不同频段的正交调制器，这些不同频段是相互连续的；模拟信号生成模块，用于根据所述本振模块提供的本振信号生成模拟信号。所述模拟信号生成模块包括第一混频器、第二混频器、滤波器和放大器。借助于本发明的技术方案，实现了连续的多频段的矢量信号和模拟信号的生成，且本发明装置结构简单，成本低。
文档编号H04L27/00GK102510366SQ201110369069
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者冯伟, 刘金川, 史浩, 智国宁, 王石记, 辛丽霞 申请人:北京航天测控技术有限公司