擴展RF/微波測量的頻率范圍(05-100)

　　采用這一方案,一個雙槽寬PXI下變頻器模塊將4.9GHz~6GHz頻帶中信號變頻至1.1GHz~2.2GHz頻帶中信號。模塊的方框圖如圖1所示。下變頻器器設有一個鎖定在RF分析儀10MHz基振的固定頻率本振,輸入信號與本振混頻,然后經濾波后提供較低頻率的輸出。

 

　　圖3 12.2GHz-12.7GHz上變頻器方框圖

　　任何時候兩個信號混頻,得到的將不僅僅是所需要的頻率,還存在很多其它的頻率。因此,下變頻器設計必須保證將這些無用的信號全部過濾掉。濾波器同時還能降低本振信號在變頻器輸入和輸出上的電平。在混頻器的3個端口中還可增加一個小型2dB衰減器,來改善匹配度和系統的總平坦度。混頻器會產生下邊帶和上邊帶。在此場合,選擇下邊帶來覆蓋1.1GHz~2.2GHz頻帶。上邊帶由混頻器輸出端的低通濾波器過濾掉。然而,選擇下邊帶會產生頻譜倒置的復雜情況。例如,倘若本振頻率(FLO)為7.1GHz,輸入頻率(FIN)為4.9GHz,那末輸出頻率(FOUT)為2.2GHz或12GHz.

　　FOUT=FLO+FIN

　　12GHz信號經低通濾波器大于60dB的衰減,對輸出影響很小。同樣,6GHz輸入頻率會產生1.1GHz和13.1GHz輸出頻率。這樣,如果在輸入端掃頻,而在撿得的輸出端進行觀察,頻帶的低端出現在顯示的右邊,而高端在左邊。這個掃描圖形正好與觀察掃描頻率的習慣方式相反。幸運的是,頻譜倒置能很容易用軟件校正,顯示返回到正常的方式。

　　為了解決信號發生器的需求,一個上變頻器將信號從1.1GHz~2.2GHz頻帶變換至4.9GHz~6GHz頻帶。表2列出了上變頻器的兩種技術。同樣,我們選擇基本混頻方案。上變頻器的方框圖基本上和下變頻器類似,只是作些變更以適應輸入頻率低于輸出頻率(圖2)。同樣可以用2dB衰減器來改善混頻器每個端口的匹配度。用相同的混頻器和開關來提供變頻或直通性能。上邊帶由輸出級的帶通濾波器除去,最終的輸出電平用可程控衰減器進行高速調整,為了便于觀察,針對頻譜倒置的校正是必不可少的。