[实用新型]基于FPGA的射频信号发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及射频信号领域，具体涉及基于FPGA的射频信号发生器。

背景技术

在现代无线通信系统中，对大容量、高速数据的无线传输提出越来越高的要求，许多厂商也推出基于802.11系列协议的射频IC，并且无线路由器、蓝牙等技术也广泛应用，对2.4GHz频段的使用需求日益增多，但是除部分高端信号发生器具有2.4GHz频段的信号产生，普通信号发生器均未涉及2.4GHz频段，开发涉及一种基于2.4GHz频段的射频信号发生器以满足科研及教学仪器使用的需要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是普通信号发生器均未涉及2.4GHz频段，不能满足科研及教学仪器使用的需要。目的在于提供基于FPGA的射频信号发生器，产生2.4GHz频段的射频信号发生系统以满足科研及教学仪器使用的需要。

本实用新型通过下述技术方案实现：

基于FPGA的射频信号发生器，其特征在于，包括FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、本振信号发生器、射频介质滤波器、功率放大器和输出端口，所述FPGA控制模块、中频信号发生器、混频器、射频介质滤波器、功率放大器、输出端口依次连接，所述FPGA控制模块、本振信号发生器、混频器依次连接，所述FPGA控制模块与射频介质滤波器连接；所述FPGA控制模块用于产生基带信号，中频信号发生器用于将基带信号调制成中频信号，所述本振信号发生器用于产生射频本振信号，所述混频器用于将中频信号和射频本振信号混频成射频信号，所述射频介质滤波器用于将基带信号和射频信号进行滤波，所述功率放大器用于功率检测收发信号电路的切换。FPGA控制模块还连接有人机界面，能通过人机界面实现人机交互。

进一步地，中频信号发生器包括串并转换器、数模转换芯片、耦合射频变压器、声表面波滤波器和中频放大器，所述FPGA控制模块、串并转换器、数模转换芯片、耦合射频变压器、声表面波滤波器、中频放大器、混频器依次连接。数模转换芯片内部包括正交调制器、数模转换器、DDS内核，串并转换器与正交调制器连接，FPGA控制模块将控制字输入DDS内核，同时参考时钟信号也输入DDS内核，DDS内核与正交调制器连接，正交调制器与数模转换器连接，数模转换器与耦合射频变压器连接。

进一步地，本振信号发生器包括参考晶振、频率合成器、低通滤波器、压控振荡器，所述本振信号发生器包括参考晶振、频率合成器、低通滤波器、压控振荡器，所述FPGA控制模块、频率合成器、低通滤波器、压控振荡器依次连接，压控振荡器与频率合成器连接，所述参考晶振与FPGA控制模块连接。混频器要将70MHz的中频信号混频至2450MHz的ISM频段的射频信号，射频本振信号是必须的，频率是2380MHz。

进一步地，功率放大器包括功率检测器和收发切换电路，所述射频介质滤波器、功率检测器、收发切换电路、输出端口依次连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本实用新型设计的产生2.4GHz频段的射频信号发生系统能满足科研及教学仪器使用的需要；同时满足应用日益广泛的无线通信、无线局域网等应用，其成本低、外围电路简单，工作频带稳定，参数可调，人机界面友好，与操作普通信号发生器一样方便；还应用了增加收发切换电路的功率放大器，对合成的频率进行功率放大，提升了射频信号发生器的性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型系统框架结构示意图；

图2为本实用新型中频信号发生器结构示意图；

图3为本实用新型本振信号发生器结构示意图；

图4为本实用新型混频器电路图；

图5为本实用新型收发切换电路示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-第一切换开关，2-第二切换开关。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例