一种上变频器及其控制方法与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种上变频器及其控制方法。

背景技术：

1、在航天和信息技术以及商业力量的推动下，全球卫星通信行业进入了以高通量卫星、移动通信卫星和低轨星座为代表的卫星互联网发展阶段。进入5g、6g时代，信息网络高速化、一体化、智能化、灵活化的重要程度前所未有，这为大容量灵活宽带卫星通信系统展现了广阔的发展前景。而低轨星座由于选用v波段频率，具有大带宽、高通量的特点，具有很大的商业化前景，如商用互联网卫星通信系统“星链”(starlink)。

2、在低轨道卫星技术中，存有将低轨道卫星的高频率与现有核心网低频输入之间的转换使用问题。把现有系统的低频l频段通过变频后输出v频段，并对v频段进行放大滤波器和功率放大最后输出给卫星天线进行发射。由于现有核心网l频段带宽比较窄，而v频段使用频段比较宽。需要解决这个问题就需要实现多载波多通道宽带输入，大宽带的v波段输出的使用。

3、现有的技术方案公开了一种q_v频段超宽带上变频器，将x/ku波段变频到q/v波段的上变频器；通过开关切换进行选频输出。但是该技术方案存有以下问题：1)输入频率为x/ku频率，频率太高，如果应用，还需一次变频到ls频率才能配合核心网使用。2)实现q\v频段宽带输出是通过开关切换的选频输出进行覆盖，无法同时进行覆盖q\v频段的宽带输出。

技术实现思路

1、为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种上变频器及其控制方法。

2、本发明所采用的技术方案是：

3、一种上变频器，包括：

4、第一次变频模块，包括三路独立的、输入为l频段信号的变频电路，所述变频电路用于将输入信号和第一本振信号进行混频，输出三路频率不同的k频段信号；

5、滤波隔离合路组件，用于将所述第一次变频输出的三路独立信号合成为一路频带相连的宽带k频段信号；

6、第二变频模块，用于将所述宽带k频段信号和第二本振信号进行混频，获得v频段发射信号；

7、参考模块，用于为三路所述变频电路和所述第二变频模块提供参考信号；

8、本振模块，用于提供三路所述变频电路中三个频率不同的第一本振信号和所述第二本振信号。

9、进一步地，每通道采用独立的通道腔体设计；

10、其中，相关本振部分与主信号链路采用背靠背的独立腔体结构设计；两者之间的射频互联采用射频软跳线互联，供电与信号采用小型化的fpc接头与排线进行互联。这里的“两者”指的是本振部分与主信号链路两者。

11、进一步地，所述变频电路在对输入信号进行混频前，还对输入信号进行输入检波处理、放大处理、均衡处理和滤波处理；

12、所述变频电路包括依次连接的高通滤波器、第一放大器、低通滤波器、第一数控衰减器、均衡器、第二放大器、第二数控衰减器、第三放大器、第一带通滤波器以及第一混频器；

13、所述高通滤波器的输入端输入l频段的信号，所述混频器的输出端输出k频段信号。

14、进一步地，所述滤波隔离合路组件包括：

15、三个腔体滤波器，三个所述腔体滤波器的输入端分别连接至三路所述变频电路的输出端，用于滤除第一次混频后的杂散以及附近频带；

16、三个隔离器，三个所述隔离器的输入端分别连接至三个腔体滤波器的输出端，用于防止输入输出驻波失配造成信号失真，以及增加电路之间的隔离度；

17、合路器，用于将三个隔离器输出的信号合成为一路频带相连的宽带k频段信号。

18、进一步地，所述腔体滤波器、隔离器和合路器三个功能组件采用一体化方式进行设计。

19、进一步地，所述第二变频模块包括依次连接的第四放大器、第三数控衰减器、第五放大器、第二带通滤波器、3db衰减器、第二混频器、v波段驱动放大电路、v波段腔体滤波器以及输出隔离器；

20、所述第四放大器的输入端与所述滤波隔离合路组件的输出端连接，所述输出隔离器输出v频段发射信号。

21、进一步地，所述参考模块包括依次连接的滤波器、第六放大器、四功分器以及四个第七放大器；

22、其中，参考信号经过滤波器，滤除杂散信号；经过第六放大器进行放大，然后经过四功分器分为四路信号，四路信号经过第七放大器再次放大后，最终输出给四个本振做参考用的参考信号。

23、进一步地，所述第一本振信号的频率为ku频段，三路所述第一本振信号由三个压控振荡器独立输出；

24、所述第二本振信号的频率为ka频段，设计采用压控振荡器输出滤波后再二倍频到ka频段的pll电路，以获得频率为ka频段的第二本振信号。

25、进一步地，所述pll电路包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、二倍频器和分频器；

26、其中，所述鉴相器的第一输入端输入参考信号，所述鉴相器的输出端连接所述环路滤波器的输入端，所述环路滤波器的输出端连接所述压控振荡器的输入端，所述压控振荡器的第一输出端连接所述二倍频器的输入端，所述二倍频器的输出端输出第二本振信号；所述压控振荡器的第二输出端连接所述分频器的输入端，所述分频器的输出端连接所述鉴相器的第二输入端。

27、本发明所采用的另一技术方案是：

28、一种上变频器的控制方法，包括以下步骤：

29、分别接收三路频率为l频段的输入信号；

30、对三路输入信号进行单独处理，将每一路与预设的第一本振信号进行混频，获得三路频率不同的k频段信号；其中，每路输入信号对应的第一本振信号的频率不同；

31、将三路频率不同的k频段信号合成为一路频带相连的宽带k频段信号；

32、将所述宽带k频段信号和预设的第二本振信号进行混频，获得v频段发射信号。

33、本发明的有益效果是：本发明通过采用多通道输入的方案进行设计，输入信号为多通道的同频ls频段宽带信号，多通道可以同时工作，每通道信号经过变频后重新组合成频带相连的超宽带高中频信号，高中频信号经过再次混频后，获得v波段信号，可用于低轨互联网星座和移动卫星通信。

技术特征：

1.一种上变频器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种上变频器，其特征在于，所述上变频器采用模块化设计，每通道采用独立的通道腔体设计；

3.根据权利要求1所述的一种上变频器，其特征在于，所述变频电路在对输入信号进行混频前，还对输入信号进行输入检波处理、放大处理、均衡处理和滤波处理；

4.根据权利要求1所述的一种上变频器，其特征在于，所述滤波隔离合路组件包括：

5.根据权利要求4所述的一种上变频器，其特征在于，所述腔体滤波器、隔离器和合路器三个功能组件采用一体化方式进行设计。

6.根据权利要求1所述的一种上变频器，其特征在于，所述第二变频模块包括依次连接的第四放大器、第三数控衰减器、第五放大器、第二带通滤波器、3db衰减器、第二混频器、v波段驱动放大电路、v波段腔体滤波器以及输出隔离器；

7.根据权利要求1所述的一种上变频器，其特征在于，所述参考模块包括依次连接的滤波器、第六放大器、四功分器以及四个第七放大器；

8.根据权利要求1所述的一种上变频器，其特征在于，所述第一本振信号的频率为ku频段，

9.根据权利要求8所述的一种上变频器，其特征在于，所述pll电路包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、二倍频器和分频器；

10.一种上变频器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种上变频器及其控制方法，其中上变频器包括：第一次变频模块，包括三路独立的、输入为L频段信号的变频电路，所述变频电路用于将输入信号和第一本振信号进行混频，输出三路频率不同的K频段信号；第二变频模块，用于将所述宽带K频段信号和第二本振信号进行混频，获得V频段发射信号；参考模块，用于为三路所述变频电路和所述第二变频模块提供参考信号；本振模块，用于提供三路所述变频电路中三个频率不同的第一本振信号和所述第二本振信号。本发明实现了实现多通道L频段输入到V波段输出的上变频功能，且多通道经过变频后，组合成新的频带相连的宽带信号。本发明可广泛应用于通信技术领域。

技术研发人员：李文裕,林剑欣,贾鹏程,孔翔鸣
受保护的技术使用者：广州程星通信科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13