扩展RF/微波测量的频率范围(05-100)

　　采用这一方案,一个双槽宽PXI下变频器模块将4.9GHz~6GHz频带中信号变频至1.1GHz~2.2GHz频带中信号。模块的方框图如图1所示。下变频器器设有一个锁定在RF分析仪10MHz基振的固定频率本振,输入信号与本振混频,然后经滤波后提供较低频率的输出。

 

　　图3 12.2GHz-12.7GHz上变频器方框图

　　任何时候两个信号混频,得到的将不仅仅是所需要的频率,还存在很多其它的频率。因此,下变频器设计必须保证将这些无用的信号全部过滤掉。滤波器同时还能降低本振信号在变频器输入和输出上的电平。在混频器的3个端口中还可增加一个小型2dB衰减器,来改善匹配度和系统的总平坦度。混频器会产生下边带和上边带。在此场合,选择下边带来覆盖1.1GHz~2.2GHz频带。上边带由混频器输出端的低通滤波器过滤掉。然而,选择下边带会产生频谱倒置的复杂情况。例如,倘若本振频率(FLO)为7.1GHz,输入频率(FIN)为4.9GHz,那末输出频率(FOUT)为2.2GHz或12GHz.

　　FOUT=FLO+FIN

　　12GHz信号经低通滤波器大于60dB的衰减,对输出影响很小。同样,6GHz输入频率会产生1.1GHz和13.1GHz输出频率。这样,如果在输入端扫频,而在捡得的输出端进行观察,频带的低端出现在显示的右边,而高端在左边。这个扫描图形正好与观察扫描频率的习惯方式相反。幸运的是,频谱倒置能很容易用软件校正,显示返回到正常的方式。

　　为了解决信号发生器的需求,一个上变频器将信号从1.1GHz~2.2GHz频带变换至4.9GHz~6GHz频带。表2列出了上变频器的两种技术。同样,我们选择基本混频方案。上变频器的方框图基本上和下变频器类似,只是作些变更以适应输入频率低于输出频率(图2)。同样可以用2dB衰减器来改善混频器每个端口的匹配度。用相同的混频器和开关来提供变频或直通性能。上边带由输出级的带通滤波器除去,最终的输出电平用可程控衰减器进行高速调整,为了便于观察,针对频谱倒置的校正是必不可少的。