[发明专利]一种频率扩展装置及射频信号源

说明书

本发明提供了一种频率扩展装置及射频信号源，涉及电子信号处理技术领域。装置中频率扩展电路、幅度控制电路和动态衰减电路顺序连接，形成一频率扩展通路，其输出端与合路保护电路的第一输入端连接；隔离链路电路的输出端与合路保护电路的第二输入端连接；选择开关与信号源装置连接，在频率扩展时，选择开关将信号源装置输出的频率信号连接至频率扩展通路，使得频率信号经过频率扩展电路、幅度控制电路和动态衰减电路处理后，经过合路保护电路输出到外部应用电路中；在不进行频率扩展时，选择开关将信号源装置输出的频率信号连接至隔离链路电路的输入端，使得频率信号经过隔离链路电路处理后，经过合路保护电路输出至外部应用电路中。

技术领域

本发明涉及电子信号处理技术领域，尤其涉及一种频率扩展装置及射频信号源。

背景技术

射频信号源广泛应用于军事、通信、工业、教育等多个领域。射频信号源是一种产生正弦信号及各种调制信号的信号发生装置，其主要特征是输出频率范围广(从几kHz到几GHz，甚至达到几十GHz)、输出幅度动态范围大、输出频率分辨率高、具有各种模拟调制和数字调制功能。目前，基于科技的发展，通信等行业对频谱带宽需求更宽，对频谱资源需求量要求更多。特别的现有的5G通信技术，利用到更高频段(毫米波频段)。射频信号源作为工业研发必备仪器，需要往更高频段扩展，以满足市场的需求。

如图1所示，现有射频信号源的实现技术通常利用锁相环产生基波(如0.75-1.5GHz)频段，利用倍频模块实现高频段频率范围的扩展(如基波倍频实现1.5-3GHz；1.5-3GHz频段倍频实现3-6GHz频段覆盖；3-6GHz频段倍频实现6-12GHz频段覆盖)，利用分频电路(如÷2/4/8/16/32的分频电路)实现低频段信号覆盖，更低频段使用混频方案或者直接数字式频率合成器来实现，利用以上锁相环、倍频模块和分频电路这三部分可以实现射频信号源全频段(如9kHz-12GHz)覆盖。以上锁相环、倍频模块和分频电路这三部分电路中需要有滤波器组对频段扩展过程中产生的杂散信号进行滤除，我们常将该部分电路称为频综模块101；频综模块的输出送给电平控制模块102，进而输出到步进衰减模块103，从而实现幅度动态范围的覆盖，实现对系统幅度精确控制。

然而，现有技术中射频信号源的实现需要从信号产生到最终输出端口的整个链路中器件的工作频段全频段覆盖，而链路中的放大器、衰减器、检波器等有源器件随着频率变化存在频率响应，该频率响应特性会影响整个系统的输出幅度范围，造成输出幅度范围不佳。另外，由于链路中有源器件存在频率响应特性，系统需要进行校准来确保输出幅度的精度，即需要对不同频段多个幅度值进行校准工作，增加了校准复杂度。

发明内容

本发明的实施例提供一种频率扩展装置及射频信号源，以解决现有技术中的射频信号源的实现方式输出幅度范围不佳且需要对不同频段多个幅度值进行校准工作，校准复杂度较高的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种频率扩展装置，包括选择开关、频率扩展电路、幅度控制电路、动态衰减电路、隔离链路电路以及合路保护电路；所述频率扩展电路、所述幅度控制电路和所述动态衰减电路顺序连接，形成一频率扩展通路，所述频率扩展通路的输出端与所述合路保护电路的第一输入端连接；所述隔离链路电路的输出端与所述合路保护电路的第二输入端连接；

所述选择开关与信号源装置连接，在需要进行频率扩展时，所述选择开关将所述信号源装置输出的频率信号连接至所述频率扩展通路，使得信号源装置输出的频率信号经过频率扩展电路、幅度控制电路和动态衰减电路处理后，经过合路保护电路输出到外部应用电路中；在不需要进行频率扩展时，所述选择开关将所述信号源装置输出的频率信号连接至隔离链路电路的输入端，使得信号源装置输出的频率信号经过所述隔离链路电路处理后，经过合路保护电路输出至外部应用电路中。

具体的，所述隔离链路电路包括第一射频开关、第二射频开关、第一驱动级放大器、匹配单元电路以及多级直通通路射频开关；