一种基于usb接口的射频信号发生装置的制造方法

文档序号:10660433
一种基于usb接口的射频信号发生装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于USB接口的射频信号发生装置,属于射频信号技术领域,包括2USB接口电路、参考单元、本振单元、温补增益放大单元、衰减控制单元以及可编程逻辑控制单元。本发明具有小型化、大动态范围且易于携带的优点。
【专利说明】
一种基于USB接口的射频信号发生装置
技术领域
[0001]本发明属于射频信号技术领域,具体涉及一种基于USB接口的射频信号发生装置。
【背景技术】
[0002]在射频信号发生领域,常见的射频信号发生装置原理方案如下:基带中频信号经过混频产生射频信号,混频滤波以后经过增益放大后、通过衰减控制输出;其中整机内包括:电源模块、基带中频发生模块、混频模块、本振模块、时钟分配模块、控制接口模块、键盘显不t旲块等等,各种接口最终形成的整机尺寸为(长X宽X尚)500晕米X 440晕米X 160晕米,机器重量约为30公斤,供电电源为220V交流电。

【发明内容】

[0003]针对现有技术中存在的上述技术问题,本发明提出了一种基于USB接口的射频信号发生装置,设计合理,具有小型化、大动态范围且易于携带的优点,具有良好的推广价值。
[0004]为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0005]—种基于USB接口的射频信号发生装置,包括2USB接口电路、参考单元、本振单元、温补增益放大单元、衰减控制单元以及可编程逻辑控制单元;
[0006]所述2USB接口电路,被配置为用于进行数据的控制和运算处理、与外部进行传输通讯以及为内部进行电源供电;
[0007 ]所述参考单元,被配置为用于产生1MHz的参考信号,外接时钟参考信号;
[0008]所述本振单元,被配置为用于产生功率为-10dBm±IdBm的射频信号;
[0009]所述温补增益放大单元,被配置为用于实现20dB的增益控制,同时实现不同温度下的功率响应补偿;
[0010]所述衰减控制单元,被配置为用于实现60dB的衰减;
[0011]所述可编程逻辑控制单元,被配置为用于根据其输出频率控制本振单元的可变分频器的分频比以及衰减控制单元的衰减量;
[0012]参考单元产生1MHz的参考信号至本振单元,本振单元通过可编程逻辑控制单元的控制输出频率为1500MHz?3000MHz、功率为-10dBm± IdBm的射频信号至温补增益放大单元,温补增益放大单元对射频信号的温度和功率进行补偿后输出至衰减控制单元,衰减控制单元通过可编程逻辑控制单元的控制输出频率为1500MHz?3000MHz、功率为-60dBm?OdBm的射频输出信号。
[0013]优选地,所述本振单元包括鉴相器、环路积分器、压控振荡器、四分频器以及可变分频器,所述鉴相器、环路积分器、压控振荡器、四分频器以及可变分频器之间通过线路依次连接组成一个环路电路。
[0014]优选地,所述鉴相器与参考单元通过线路连接。
[0015]优选地,所述可变分频器与可编程逻辑控制单元通过线路连接。
[0016]优选地,所述2USB接口电路采用CY7C64613-128NC芯片作为控制芯片,其以8051单片机为核心。
[0017]优选地,所述温补增益放大单元包括热敏电阻,所述热敏电阻采用负温度系数热敏电阻MFl 1-47 Ω。
[0018]优选地,所述可编程逻辑控制单元采用EPM1270T144C3芯片作为可编程控制芯片。
[0019]优选地,所述可编程控制芯片的内部集成有小数分频电路,用于控制压控振荡器的频率分辨率在±0.1 Hz。
[0020]本发明所带来的有益技术效果:
[0021]本发明提出了一种基于USB接口的射频信号发生装置,与现有技术相比,本发明具有小型化、大动态范围且易于携带的优点。
【附图说明】
[0022]图1为本发明一种基于USB的射频信号发生装置的原理框图。
[0023]图2为本发明中本振单元的原理框图。
[0024]图3为本发明的外形结构的主视示意图。
[0025]图4为本发明基于USB接口的射频信号发生装置的输出信号的相位噪声图。
[0026]其中,1-2USB接口电路;2-参考单元;3_本振单元;4_温补增益放大单元;5_衰减控制单元;6-可编程逻辑控制单元。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0028]如图1-2所示,基于USB接口的射频信号发生装置,包括2USB接口电路1、参考单元
2、本振单元3、温补增益放大单元4、衰减控制单元5以及可编程逻辑控制单元6;
[0029]2USB接口电路I采用的是Cypress半导体公司的CY7C64613-128NC控制芯片,带有8051单片机核心,可完成相应的控制、数据运算处理以及与外部进行传输通讯,内部进行电源供电。
[0030]参考单2元主要产生1MHz的晶振信号,功率为OdBm,要求老化率1X10—8/天,准确度优于Ippm,也可切换成外参考模式,外接高相噪时钟参考信号。
[0031]本振单元3是由鉴相器、环路积分器、压控振荡器(VCO)、四分频器以及可变分频器组成的一个宽带VCO环路,宽带VCO输出的信号,经过四分频器与可变分频器后与1MHz参考信号进行鉴相,鉴相后的信号经过环路积分器转换成电压信号控制VCO的输出频率,使之达到负反馈,保持VCO频率锁定的目的,VCO的输出频率为1500MHz?3000MHz,功率大小为-1OdBm±IdBmD
[0032]温补增益放大单元4主要是利用负温度系数热敏电阻MF11-47Ω改变放大电路的增益,增益约为20dB。整机内部温度的变化影响热敏电阻阻值的变化,热敏电阻为带有放大器的偏置电阻,偏置电阻的变化影响放大器的增益变化,通过温补增益放大单元可补偿整机的温漂IdB以上,经过本单元后输出频率为1500MHz?3000MHz,功率为10dBm±ldBm,可实现不同温度下的功率响应补偿。
[0033]衰减控制单元5采用HMC624LP4和HMC470LP3两个衰减控制芯片组合使用,腿〇6241^4可进行0.5(18、1(18、2(18、4(18、8(18、16(18步进衰减,腿04701^3可实现10(18、20(18衰减,两个衰减控制芯片组合运用可实现60dB衰减,IdB步进,经过本单元后输出频率为1500MHz?3000MHz,功率为-60dBm?OdBm。不同频率之间的输出衰减可基于函数曲线拟合的方式,控制衰减量,达到准确衰减。
[0034]可编程逻辑控制单元6采用的是EPM1270T144C3芯片作为可编程控制芯片,主要完成本振单元3中可变分频器的置数,可置可变分频器在37?75之间,可编程控制芯片内部集成有小数分频电路,可控制VCO的频率分辨率在±0.1Hz。
[0035]整个装置的外型尺寸如图3所示,尺寸为(长X宽X高)120毫米X 120毫米X 25毫米,机器重量约为1.5公斤。
[0036]图4为基于USB接口的射频信号发生装置的输出信号的相位噪声图,相位噪声是由内部噪声引起的,频率源输出频率的随机相位或频率起伏,相位噪声广泛应用于描述频域频率稳定度的随机特性,由图4所示结果,可以看出通过本发明输出的相位噪声优于-90dBc/Hz。
[0037]当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于USB接口的射频信号发生装置,其特征在于:包括2USB接口电路、参考单元、本振单元、温补增益放大单元、衰减控制单元以及可编程逻辑控制单元; 所述2USB接口电路,被配置为用于进行数据的控制和运算处理、与外部进行传输通讯以及为内部进行电源供电; 所述参考单元,被配置为用于产生1MHz的参考信号,外接时钟参考信号; 所述本振单元,被配置为用于产生功率为_10dBm±ldBm的射频信号; 所述温补增益放大单元,被配置为用于实现20dB的增益控制,同时实现不同温度下的功率响应补偿; 所述衰减控制单元,被配置为用于实现60dB的衰减; 所述可编程逻辑控制单元,被配置为用于根据其输出频率控制本振单元的可变分频器的分频比以及衰减控制单元的衰减量; 参考单元产生1MHz的参考信号至本振单元,本振单元通过可编程逻辑控制单元的控制输出频率为1500MHz?3000MHz、功率为-10dBm± IdBm的射频信号至温补增益放大单元,温补增益放大单元对射频信号的温度和功率进行补偿后输出至衰减控制单元,衰减控制单元通过可编程逻辑控制单元的控制输出频率为1500MHz?3000MHz、功率为-60dBm?OdBm的射频输出信号。2.根据权利要求1所述的基于USB接口的射频信号发生装置,其特征在于:所述本振单元包括鉴相器、环路积分器、压控振荡器、四分频器以及可变分频器,所述鉴相器、环路积分器、压控振荡器、四分频器以及可变分频器之间通过线路依次连接组成一个环路电路。3.根据权利要求2所述的基于USB接口的射频信号发生装置,其特征在于:所述鉴相器与参考单元通过线路连接。4.根据权利要求2所述的基于USB接口的射频信号发生装置,其特征在于:所述可变分频器与可编程逻辑控制单元通过线路连接。5.根据权利要求1所述的基于USB接口的射频信号发生装置,其特征在于:所述2USB接口电路采用CY7C64613-128NC芯片作为控制芯片,其以8051单片机为核心。6.根据权利要求1所述的基于USB接口的射频信号发生装置,其特征在于:所述温补增益放大单元包括热敏电阻,所述热敏电阻采用负温度系数热敏电阻MF11-47Q。7.根据权利要求1所述的基于USB接口的射频信号发生装置,其特征在于:所述可编程逻辑控制单元采用EPM1270T144C3芯片作为可编程控制芯片。8.根据权利要求7所述的基于USB接口的射频信号发生装置,其特征在于:所述可编程控制芯片的内部集成有小数分频电路,用于控制压控振荡器的频率分辨率在±0.1Hz。
【文档编号】H04B1/04GK106027080SQ201610397187
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月1日
【发明人】徐波, 杨政
【申请人】中国电子科技集团公司第四十研究所, 中国电子科技集团公司第四十一研究所
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