本發(fā)明涉及微波，具體是一種諧波上變頻方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、上變頻技術(shù)是微波技術(shù)領(lǐng)域常用技術(shù)，國內(nèi)外有大量文獻(xiàn)、專利描述各種不同頻段、不同指標(biāo)、不同變頻形式的上變頻技術(shù)或產(chǎn)品。典型上變頻方案如圖1所示。

2、典型上變頻原理應(yīng)用廣泛，例如《厘米波上下變頻組件的研究》(碩士學(xué)位論文，黃騰達(dá)，南京郵電大學(xué)，2023.5)中使用2次變頻進(jìn)行頻率搬移，將中頻信號(hào)上變頻至8～18ghz射頻信號(hào)，尤其在第2次變頻中，對(duì)本振功率源進(jìn)行2倍頻，以獲得高頻本振驅(qū)動(dòng)混頻器實(shí)現(xiàn)變頻；《基于鎖相倍頻技術(shù)的星載多頻段變頻器設(shè)計(jì)》(朱英瑋等，電子元器件與信息技術(shù)2023年04期)在上變頻模塊中使用鎖相頻率源產(chǎn)生本振信號(hào)，與中頻輸入通過混頻器進(jìn)行混頻，經(jīng)濾波、放大后實(shí)現(xiàn)射頻輸出；《寬帶高線性度毫米波變頻模塊研究》(碩士學(xué)位論文，劉潤(rùn)宇，電子科技大學(xué)，2023.5)在“多頻帶與寬帶變頻方案研究”章節(jié)對(duì)基于本振和混頻器的不同變頻方案進(jìn)行了研究論述；《一種寬帶毫米波上變頻方法》(發(fā)明專利cn?109861646)提出了一種通過四路多級(jí)混頻，將3.8ghz中頻信號(hào)上變頻到4.8ghz～40ghz的方法，其中結(jié)合應(yīng)用了模塊內(nèi)點(diǎn)頻本振產(chǎn)生單元和外供本振和混頻器應(yīng)用；《一種超寬帶毫米波上變頻發(fā)射裝置及方法》(發(fā)明專利cn?112751577)使用頻率涵蓋11ghz至51ghz的lo1～lo7共7個(gè)本振分層次地與5ghz±1ghz輸入信號(hào)進(jìn)行混頻，結(jié)合分段濾波器應(yīng)用，而獲得覆蓋5ghz～67ghz的超寬帶上變頻信號(hào)。

3、總結(jié)現(xiàn)有技術(shù)，各種上變頻方法中始終無法脫離混頻器這一重要三端口器件，與混頻器相伴而生的是需要本振參與混頻，尤其在上變頻過程中，目標(biāo)信號(hào)頻率通常遠(yuǎn)高于基帶信號(hào)，需要高頻本振(或本振的高次諧波)作為混頻器的本振輸入，以實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)的上變頻。針對(duì)特定需求的低成本和微小型化需求，傳統(tǒng)變頻方法已經(jīng)很難進(jìn)一步減化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種諧波上變頻方法及系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的難以滿足低成本和微小型化需求等問題。

2、本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種諧波上變頻方法，包括以下步驟：

4、s1，載波信號(hào)頻率選??；

5、s2，載波信號(hào)與基帶信號(hào)幅度調(diào)整；

6、s3，載波信號(hào)與基帶信號(hào)合路；

7、s4，諧波信號(hào)產(chǎn)生。

8、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟s1中：

9、載波信號(hào)頻率為的目標(biāo)頻率與基帶信號(hào)中心頻率的函數(shù)，三者之間的關(guān)系如公式1：

10、n?×?fx?＝?fc?±?fb?????????????????????????(公式1)

11、其中，fx為載波信號(hào)頻率，fb為基帶信號(hào)中心頻率，fc為目標(biāo)信號(hào)中心頻率，n表示fx的頻率倍數(shù)，n為正整數(shù)。

12、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟s2中：載波信號(hào)功率滿足后級(jí)諧波發(fā)生器能正常工作這一前提條件。

13、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟s2中：

14、載波信號(hào)功率與諧波信號(hào)功率之間的關(guān)系如公式2：

15、pb(dbm)?≤?px(dbm)?–?20logn??????????????(公式2)

16、其中，px為載波信號(hào)功率，pb為基帶信號(hào)功率，n表示fx的頻率倍數(shù)，n為正整數(shù)。

17、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟s3中：當(dāng)載波信號(hào)與基帶信號(hào)分別產(chǎn)生時(shí)，可使用射頻器件進(jìn)行合路。

18、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟s3中：射頻器件為合路器。

19、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟s3中：使用數(shù)字基帶產(chǎn)生器件直接產(chǎn)生包含載波信號(hào)和基帶信號(hào)的信號(hào)。

20、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟s4中：將載波信號(hào)與基帶信號(hào)合路后的信號(hào)輸入諧波發(fā)生器，產(chǎn)生載波信號(hào)的n次諧波信號(hào)。

21、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，還包括以下步驟：

22、s5，濾波和信號(hào)幅度調(diào)整：使用濾波器提取經(jīng)上變頻的基帶信號(hào)，進(jìn)行幅度調(diào)整產(chǎn)生上變頻輸出。

23、一種諧波上變頻系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)所述的一種諧波上變頻方法，包括依次電連接的以下模塊：

24、載波信號(hào)頻率選取模塊：用于執(zhí)行步驟s1；

25、載波信號(hào)與基帶信號(hào)幅度調(diào)整模塊：用于執(zhí)行步驟s2；

26、載波信號(hào)與基帶信號(hào)合路模塊：用于執(zhí)行步驟s3；

27、諧波信號(hào)產(chǎn)生模塊：用于執(zhí)行步驟s4。

28、本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：

29、(1)本發(fā)明提出一種諧波上變頻方法，無三端口混頻器、無高頻本振；

30、(2)本發(fā)明充分?jǐn)?shù)字基帶產(chǎn)生器件功能，可進(jìn)一步簡(jiǎn)化上變頻鏈路。

技術(shù)特征：

1.一種諧波上變頻方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧波上變頻方法，其特征在于，步驟s1中：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧波上變頻方法，其特征在于，步驟s2中：載波信號(hào)功率滿足后級(jí)諧波發(fā)生器能正常工作這一前提條件。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種諧波上變頻方法，其特征在于，步驟s2中：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧波上變頻方法，其特征在于，步驟s3中：當(dāng)載波信號(hào)與基帶信號(hào)分別產(chǎn)生時(shí)，可使用射頻器件進(jìn)行合路。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種諧波上變頻方法，其特征在于，步驟s3中：射頻器件為合路器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧波上變頻方法，其特征在于，步驟s3中：使用數(shù)字基帶產(chǎn)生器件直接產(chǎn)生包含載波信號(hào)和基帶信號(hào)的信號(hào)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧波上變頻方法，其特征在于，步驟s4中：將載波信號(hào)與基帶信號(hào)合路后的信號(hào)輸入諧波發(fā)生器，產(chǎn)生載波信號(hào)的n次諧波信號(hào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的一種諧波上變頻方法，其特征在于，還包括以下步驟：

10.一種諧波上變頻系統(tǒng)，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的一種諧波上變頻方法，包括依次電連接的以下模塊：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及微波技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種諧波上變頻方法及系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：S1，載波信號(hào)頻率選??；S2，載波信號(hào)與基帶信號(hào)幅度調(diào)整；S3，載波信號(hào)與基帶信號(hào)合路；S4，諧波信號(hào)產(chǎn)生。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的難以滿足低成本和微小型化需求等問題。

技術(shù)研發(fā)人員：侯照臨,米添,姜和森,白曉園,陳遠(yuǎn)林,邱一峰,毛云山,馬寧,何衛(wèi)國,劉武廣,陳昌銳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21