一种用于便携式通信与导航测试仪的中频信号产生电路的制作方法

本发明涉及电子测量仪器领域，特别是涉及一种用于便携式通信与导航测试仪的中频信号产生电路。

背景技术：

在飞机、船舶上，由于空间有限，并不能使用常规的通信信号测试和检修设备，而通常采用便携式设备，以减小检测设备的尺寸，以适于实用。然而，在达到相同的技术指标的前提下，设备尺寸减小，就意味着对信号处理和采集的部件的各项指标要进去调整，对于实现的电路，需要针对便携式应用进行改进。

便携式通信与导航测试仪，要用于飞机、船舶等的通信和检修，能测量vhf/uhf发射机频率、输出功率、调制度（am和fm）以及接收机灵敏度，测量hf发射机频率、输出功率、调制度（am和ssb）以及接收机灵敏度生成arinc596选择呼叫信号，测量hf/vhf/uhf天线和/或馈线的驻波比（swr），同时可以设置ddm来模拟航向道和下滑道信号，扫描定位，用于耦合的自动导测试（同时模拟航向道、下滑道和指点信标信号）。可以模拟不同方位的vor信标，模拟指点信标、外指点和中指点信号，测量121.5/243mhz紧急信标发射机的频率、输出功率、调制度（am）。音频输出，用于监视扫描音频信号，测量406mhzcospas/sarsat紧急信标发射机的频率、输出功率。能解码并显示所有位置和用户协议。

图2为便携式通信与导航测试仪的整体设计原理框图，其中，射频前端单元需要产生用于信号处理的中频信号，如何从输入的射频信号中提取出多种中频信号，是便携式通信与导航测试仪设计的难点。

技术实现要素：

本发明针对便携式通信与导航测试仪中对于中频信号产生的需求，提出了一种用于便携式通信与导航测试仪的中频信号产生电路。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于便携式通信与导航测试仪的中频信号产生电路，包括：射频信号调理电路、射频通道预选滤波电路、混频电路，

所述射频信号调理电路接收外界输入的宽频段射频信号，对所述宽频段射频信号进行衰减处理，并将所述宽频段射频信号转换为低频段信号或高频段信号，所述低频段信号或高频段信号输出到所述射频通道预选滤波电路；

所述射频通道预选滤波电路接收所述射频信号调理电路输出的所述低频段信号或所述高频段信号，对所述低频段信号和所述高频段信号进行预选滤波分段，分别输出第一预选滤波低频频段信号、第二预选滤波低频频段信号和预选滤波高频频段信号到所述混频电路；

所述混频电路包括第一混频电路和第二混频电路，所述混频电路接收所述射频通道预选滤波电路输出的所述第一预选滤波低频频段信号、第二预选滤波低频频段信号和预选滤波高频频段信号，并依次经过第一混频电路和第二混频电路进行混频处理，输出中频信号。

作为优选方案，所述中频信号中心频率为76.8mhz或70mhz。

作为优选方案，所述第一混频电路包括第一本振信号产生电路、分段混频电路、三路中频信号产生电路，

所述第一本振信号产生电路包括第一本振信号合成芯片及其外围电路，用于将外界输入的晶振参考信号，合成为第一本振信号和第二本振信号，所述第一本振信号输入所述分段混频电路，用于对所述第一预选滤波低频频段和所述预选滤波高频频段信号进行混频，所述第二本振信号输入所述分段混频电路，用于对所述第二预选滤波低频频段信号进行混频；

所述分段混频电路包括第一混频器、第二混频器和第一射频开关，

所述第一混频器接收所述第一预选滤波低频频段、所述预选滤波高频频段信号和所述第一本振信号，用于对所述第一预选滤波低频频段、所述预选滤波高频频段信号进行混频处理，输出第一混频信号到所述第一射频开关；

所述第二混频器接收第二预选滤波低频频段和所述第二本振信号，用于对所述预选第二预选滤波低频频段进行混频处理，输出第二混频信号到所述第一射频开关；

所述第一射频开关输入所述第一混频信号和所述第二混频信号，将所述第一混频信号或所述第二混频信号输出到所述三路中频信号产生电路；

所述三路中频信号产生电路输入所述射频开关输出的所述第一混频信号或所述第二混频信号，产生第一中频滤波信号、第二中频滤波信号和第三中频滤波信号，所述第一中频滤波信号、第二中频滤波信号和第三中频滤波信号通过第二射频开关的切换，输出其中之一到所述第二混频电路。

作为优选方案，所述第二混频信号频率范围是20mhz～2100mhz，所述第一混频信号频率范围是2.1ghz～8ghz。

作为优选方案，所述晶振参考信号频率为102.4mhz，相应的，所述第一本振信号的频率为1635mhz，所述第二本振信号频率为5345mhz。

作为优选方案，所述第一中频滤波信号频率为2655mhz，第二中频滤波信号频率为2140mhz，第三中频滤波信号频率为1583mhz。

作为优选方案，所述第二混频电路包括信号衰减电路、第二本振信号产生电路、第三混频器以及第三混频器的外围电路，

所述信号衰减电路输入所述第一混频电路输出的中频滤波信号，对所述第一混频电路输出的中频滤波信号进行频响调理，输出调理后的中频调理滤波信号到所述第三混频器；

所述第二本振信号产生电路包括第二本振信号合成芯片及其外围电路，用于将外界输入的晶振参考信号转换为第三本振信号，所述第三本振信号输入所述第三混频器，用于对所述中频调理滤波信号进行混频；

所述第三混频器输入所述中频调理滤波信号和所述第三本振信号，对所述中频调理滤波信号进行混频处理，输出所述中频信号。

作为优选方案，所述射频通道预选滤波电路包括射频切换输入电路、低频频段预选电路和高频频段预选电路；

所述射频切换输入电路接收所述射频信号调理电路输出的所述低频段信号或所述高频段信号，将所述低频段信号输出到所述低频频段预选电路，将所述高频段信号输出到所述高频频段预选电路；

所述高频段预选电路包括预选第一射频开关、预选第二射频开关和预选第三射频开关，输入所述高频段预选电路的所述高频段信号依次经过所述预选第一射频开关、预选第二射频开关和预选第三射频开关，输出所述预选滤波高频频段信号；

所述低频段预选电路包括预选射频开关组，输入所述高频段预选电路的所述高频段信号通过所述预选射频开关组，输出所述预选滤波低频频段信号。

作为优选方案，所述预选滤波高频频段信号包括两个预选滤波分段；所述预选滤波低频频段信号包括八个预选滤波分段。

作为优选方案，所述预选射频开关组由所述预选第三射频开关、预选第四射频开关、预选第五射频开关、预选第六射频开关、预选第七射频开关、预选第八射频开关组成，

预选第四射频开关输入所述射频切换输入电路输出的所述低频段信号，输出第一支路低频信号到所述预选第五射频开关，并且输出第二支路低频信号到所述预选第六射频开关；

所述预选第五射频开关接收所述预选第四射频开关输出的所述第一支路低频信号，输出第三支路低频信号和第四支路低频信号到所述预选第三射频开关，输出第五支路低频信号和第六支路低频信号到所述预选第八射频开关；

所述预选第六射频开关接收所述预选第四射频开关输出的所述第二支路低频信号，输出第七支路低频信号、第八支路低频信号、第九支路低频信号、第十支路低频信号到所述预选第七射频开关，所述第七支路低频信号、第八支路低频信号、第九支路低频信号、第十支路低频信号通过所述预选第七射频开关的切换，输出其中之一到所述预选第八射频开关。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明能够提供用于便携式通信与导航测试仪的中频信号产生电路，通过频段预选和两级本振信号的混频，生成所需要的两级中频信号，生成的中频信号稳定，符合设计指标的要求。

附图说明

图1为本发明一种用于便携式通信与导航测试仪的中频信号产生电路的原理框图；

图2为便携式通信与导航测试仪的整体设计原理框图；

图3为本发明实施例1中第一混频电路的原理框图；

图4为本发明实施例1中第二混频电路的原理框图；

图5为本发明实施例1中射频通道预选滤波电路原理框图；

图6为本发明实施例2中射频信号调理电路的电路原理图；

图7为本发明实施例2中射频通道预选滤波电路的射频切换输入电路原理图；

图8为本发明实施例2中射频通道预选滤波电路的低频频段预选电路原理图；

图9为本发明实施例2中射频通道预选滤波电路的高频频段预选电路；

图10为本发明实施例2中第一混频电路的分段混频电路原理图；

图11为本发明实施例2中第一混频电路的三路中频信号产生电路原理图；

图12为本发明实施例2中第一混频电路的第一本振信号产生电路原理图；

图13为本发明实施例2中第二混频电路原理图；

图14为本发明实施例2中第二本振信号产生电路原理图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

一种用于便携式通信与导航测试仪的中频信号产生电路主要包括：射频信号调理电路、射频通道预选滤波电路和混频电路，其中混频电路包括第一混频电路和第二混频电路，电路原理框图如图1所示。

射频信号调理电路接收外界输入的宽频段射频信号，用于便携式通信与导航测试仪的宽频段射频信号频率范围通常在20~8000mhz，射频信号调理电路对输入的20~8000mhz宽频段射频信号进行信号衰减处理，并且通过高频电子开关，将输入的信号分成20～3800mhz的低频段和3.8ghz～8ghz高频段。

射频通道预选滤波电路接收20～3800mhz的低频段信号和3.8ghz～8ghz高频段信号，对20～3800mhz的低频段信号进行预选滤波分段，分成八个预选频率分段，对3.8ghz～8ghz高频段信号进行预选滤波分段，分成两个预选滤波分段，分别输出第一预选滤波低频频段信号、第二预选滤波低频频段信号和预选滤波高频频段信号到混频电路。射频通道预选滤波电路原理框图如图5所示。

混频电路包括第一混频电路和第二混频电路，混频电路接收射频通道预选滤波电路输出的第一预选滤波低频频段信号、第二预选滤波低频频段信号和预选滤波高频频段信号，并依次经过第一混频电路和第二混频电路进行混频处理，输出中频信号。输出的中频信号中心频率为76.8mhz或70mhz。

作为优选方案，第一混频电路包括第一本振信号产生电路、分段混频电路、三路中频信号产生电路。第一混频电路的原理框图如图3所示。

第一本振信号产生电路包括第一本振信号合成芯片及其外围电路，用于将外界输入的晶振参考信号，合成为第一本振信号（中心频率值为5345mhz）和第二本振信号（中心频率值为1635mhz），第一本振信号输入所述分段混频电路，用于对第一预选滤波低频频段和预选滤波高频频段信号进行混频，第二本振信号输入分段混频电路，用于对第二预选滤波低频频段信号进行混频。

射频通道预选滤波电路输出的第一预选滤波低频频段信号、第二预选滤波低频频段信号和预选滤波高频频段信号输入分段混频电路后，第一预选滤波低频频段、预选滤波高频频段信号和第一本振信号进行混频处理，输出第一混频信号。第二预选滤波低频频段信号与第二本振信号进行混频处理，输出第二混频信号。

三路中频信号产生电路输入第一混频信号或第二混频信号，产生第一中频滤波信号（中心频率值为2655mhz）、第二中频滤波信号（中心频率值为2140mhz）和第三中频滤波信号（中心频率值为1583mhz），第一中频滤波信号、第二中频滤波信号和第三中频滤波信号通过第二射频开关的切换，输出其中之一到第二混频电路。

第二混频电路包括信号衰减电路、第二本振信号产生电路、第三混频器以及第三混频器的外围电路，第二混频电路的原理框图如图4所示。

信号衰减电路输入所述第一混频电路输出的中频滤波信号，对第一混频电路输出的中频滤波信号进行频响调理，输出调理后的中频调理滤波信号到第三混频器。

第二本振信号产生电路包括第二本振信号合成芯片及其外围电路，用于将外界输入的晶振参考信号转换为第三本振信号，第三本振信号输入第三混频器，用于对中频调理滤波信号进行混频。

第三混频器输入中频调理滤波信号和第三本振信号，对中频调理滤波信号进行混频处理，输出中频信号，混频后得到中频信号频率为76.8mhz（宽带）或70mhz（窄带）。

实施例2

实施例2是在实施例1的基础上，给出了每一个框图的具体电路原理图。

射频信号输入到射频信号调理电路，首先经过一个30db的可调射频衰减器（d3）对信号进行衰减调理（衰减器步进为1db），再通过由d1和d2两个高频电子开关输出低频段信号和高频段信号到射频通道预选滤波电路。射频信号调理电路的电路原理图如图6所示。

射频通道预选滤波电路将输入的低频段信号和高频段信号通过射频切换输入电路切换成三路模式选择（低失真、常规和低噪声模式），射频切换输入电路如图7所示。

高频段信号依次通过d9（hmc349ams8g）、d4（射频开关pe42553）、d7分为两个预选滤波分段（第一支路高频信号和第二支路高频信号）；低频段信号通过预选射频开关组输出8个预选滤波分段。高频频段预选电路原理图如图9所示。

预选射频开关组由第一低频预选通道和第二低频预选通道组成，低频频段预选电路原理图如图8所示。低频段信号依次通过第一低频预选通道中的d12、d10和d7输出第三支路低频信号和第四支路低频信号；低频段信号依次通过第二低频预选通道中的d12、d10和d11，输出两路低频信号（第五支路低频信号和第六支路低频信号）；低频段信号依次通过第二低频预选通道中的d12、d5，输出四路低频信号（第七支路低频信号、第八支路低频信号、第九支路低频信号、第十支路低频信号），这四路低频信号在依次经过d6和d11输出。预选滤波器组包括180mhz低通、120～360mhz、300～620mhz、520～1220mhz、1180～1720mhz、1680～2120mhz、2080～3300mhz、3000～3830mhz和3700～6030mhz。

十段预选频率通过两个通道输出到第一混频电路的分段混频电路，第一混频电路的分段混频电路原理图如图10所示。20～2100mhz信号经过混频器n9与第二本振信号（中心频率值为1635mhz）混频；2.1ghz～8ghz信号经过混频器n8与第一本振信号（中心频率值为5345mhz）混频。

其中的第一本振信号和第二本振信号由第一本振信号产生电路产生，第一本振信号产生电路的原理图如图12所示。102.4mhz的晶振参考信号依次通过n25（lmx2572）合成芯片和d23，输出第一本振信号（中心频率值为5345mhz）和第二本振信号（中心频率值为1635mhz）。

混频后的信号输出到三路中频信号产生电路的输入端，三路中频信号产生电路的原理图如图11所示。三路中频信号产生电路产生三路中频滤波信号，分别为第一中频滤波信号频率（2655mhz），第二中频滤波信号频率（2140mhz），第三中频滤波信号频率为（1583mhz）。这三路信号通过d16输出到第二混频电路的输入端。

第二混频电路的原理图如图13所示。三路信号依次经过d18电子衰减器进行频响调理，通过n21（idt-f1792混频器）进行第二次混频（混频器增益10db左右）输出中频信号76.8mhz（宽带）或70mhz（窄带）。

在idt-f1792混频器对输入的中频滤波信号进行第二次混频时，采用了第三本振信号，第三本振信号由第二本振信号产生电路输出，第二本振信号产生电路原理图如图14所示。第二本振信号是由第二本振信号产生电路将输入的102.4mhz的晶振参考信号转换得到的。