一種lte空中接口監(jiān)測(cè)儀的頻率合成裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀應(yīng)用領(lǐng)域，具體是一種LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀 的頻率合成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] LTE系統(tǒng)中，空中接口是終端和基站之間的接口，是用來(lái)建立、重配置和釋放各種 無(wú)線承載業(yè)務(wù)的一個(gè)完全開(kāi)放的接口。在對(duì)移動(dòng)通信終端和系統(tǒng)產(chǎn)品的各種檢測(cè)和驗(yàn)證 中，LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀是其中關(guān)鍵的一環(huán)。依據(jù)3GPPR8、R9相關(guān)空口協(xié)議的內(nèi)容要求， LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀主要對(duì)LTE空中接口的層一物理層、層二鏈路層和層三信令層的協(xié)議 進(jìn)行測(cè)試。
[0003] LTE系統(tǒng)采用OFDM/OFDMA、SC-FDMA多址方式，要求接收的OFDMA和SC-FDMA信 號(hào)變頻到中頻時(shí)信噪比保持不變，同時(shí)要求20MHz帶寬通信信號(hào)提供下行100Mb/s(5b/s/ Hz)、上行50Mb/s(2. 5b/s/Hz)數(shù)據(jù)高速傳輸以承載更多的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)。這就 要求頻率合成裝置提供滿(mǎn)足高分辨率、低相噪、低雜散、寬頻帶和高頻率穩(wěn)定度輸出信號(hào)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種具有高分辨率、低相噪、低雜散、寬頻帶和高頻率穩(wěn) 定度的LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀的頻率合成裝置。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：
[0006] -種LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀的頻率合成裝置，其特征在于：包括參考分配電路、梳狀 波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路、混頻濾波電路、鑒相參考電路、4000~8000MHz頻率發(fā)生電路和 FPGA控制電路，所述參考分配電路一路輸出連接至梳狀波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路輸入，參考 分配電路另一路輸出連接至鑒相參考電路輸入，所述梳狀波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路輸出連接 至混頻濾波電路輸入，鑒相參考電路輸出連接至4000~8000MHz頻率發(fā)生電路的輸入，混 頻濾波電路的輸出亦連接至4000~8000MHz頻率發(fā)生電路，4000~8000MHz頻率發(fā)生電 路有兩路輸出，4000~8000MHz頻率發(fā)生電路其中一路輸出連接至混頻濾波電路的輸入， 4000~8000MHz頻率發(fā)生電路另一路輸出連接至外部，所述FPGA控制電路有三路輸出， FPGA控制電路第一路輸出連接至梳狀波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路，F(xiàn)PGA控制電路第二路輸出 連接至鑒相參考電路，F(xiàn)PGA控制電路第三路輸出連接至4000~8000MHz頻率發(fā)生電路。
[0007] 所述的一種LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀的頻率合成裝置，其特征在于：所述梳狀波發(fā)生 及開(kāi)關(guān)濾波電路包括四倍頻器電路、400MHz窄帶帶通濾波器、梳狀波發(fā)生器、開(kāi)關(guān)濾波器電 路、功率放大器，其中四倍頻器電路的輸入端與參考分配電路一路輸出連接，四倍頻器電路 的輸出端通過(guò)400MHz窄帶帶通濾波器與梳狀波發(fā)生器的輸入端連接，梳狀波發(fā)生器的輸 出端與開(kāi)關(guān)濾波器電路的輸入端連接，開(kāi)關(guān)濾波器電路的輸出端通過(guò)功率放大器與混頻濾 波電路的輸入端相連，所述FPGA控制電路第一路輸出連接至開(kāi)關(guān)濾波器電路的輸入端。
[0008] 所述的一種LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀的頻率合成裝置，其特征在于：所述混頻濾波電 路包括混頻器電路、功率放大器、低通濾波器，混頻器電路的一個(gè)輸入端與梳狀波發(fā)生及開(kāi) 關(guān)濾波電路中功率放大器輸出端連接，混頻器電路的另一個(gè)輸入端與4000~8000MHz頻率 發(fā)生電路的輸出連接，混頻器電路的輸出端通過(guò)功率放大器與低通濾波器輸入端連接，低 通濾波器輸出端連接至4000~8000MHz頻率發(fā)生電路。
[0009] 所述的一種LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀的頻率合成裝置，其特征在于：所述鑒相參考電 路包括1000MHz鎖相環(huán)、DDS電路、200~400MHz帶通濾波器、二倍頻器電路、400~800MHz 帶通濾波器，其中1000MHz鎖相環(huán)的輸入端與參考分配電路另一路輸出連接，1000MHz鎖相 環(huán)的輸出端與DDS電路的輸入端連接，F(xiàn)PGA控制電路的第二路輸出亦連接至DDS電路的輸 入端，DDS電路的輸出端通過(guò)200~400MHz帶通濾波器與二倍頻器電路的輸入端連接，二 倍頻器電路的輸出端通過(guò)400~800MHz帶通濾波器與4000~8000MHz頻率發(fā)生電路的輸 入端連接。
[0010] 所述的一種LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀的頻率合成裝置，其特征在于：所述4000~ 8000MHz頻率發(fā)生電路包括鑒相器、低通濾波器、壓控振蕩器VC0、預(yù)置電壓、功分電路、功 率放大器，其中鑒相器的輸入端分別與鑒相參考電路中400~800MHz帶通濾波器、混頻濾 波電路中低通濾波器輸出端連接，鑒相器的輸出端通過(guò)低通濾波器與壓控振蕩器VC0的輸 入端連接，壓控振蕩器VC0的輸出端與功分電路的輸入端連接，F(xiàn)PGA控制電路的第三路輸 出通過(guò)預(yù)置電壓連接至功分電路的輸入端，功分電路有兩路輸出，功分電路其中一路輸出 連接至混頻濾波電路中混頻器電路的輸入端，功分電路另一路輸出通過(guò)功率放大器連接至 外部。
[0011] 所述的一種LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀的頻率合成裝置，其特征在于：所述梳狀波發(fā)生 及開(kāi)關(guān)濾波電路中，開(kāi)關(guān)濾波器電路是窄帶帶通濾波器組，利用FPGA控制電路送數(shù)選擇不 同的窄帶帶通濾波器，使梳狀波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路輸出頻率范圍為3600~7200MHz，頻 率間隔為400MHz的點(diǎn)頻信號(hào)。
[0012] 所述的一種LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀的頻率合成裝置，其特征在于：所述鑒相參考電 路中，DDS電路的輸出頻率范圍為200~400MHz。
[0013] 所述的一種LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀的頻率合成裝置，其特征在于：所述4000~ 8000MHz頻率發(fā)生電路中，壓控振蕩器VC0的輸出頻率范圍為4000~8000MHz。
[0014] 本實(shí)用新型利用DDS產(chǎn)生頻率的微步進(jìn)，滿(mǎn)足頻率合成裝置輸出高分辨率頻率的 要求。利用梳狀波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路產(chǎn)生離散的低相噪點(diǎn)頻以及利用混頻電路實(shí)現(xiàn)頻率 向下搬移，保證相位噪聲指標(biāo)的平移來(lái)減小因倍頻效應(yīng)帶來(lái)的相噪惡化，滿(mǎn)足頻率合成裝 置輸出低相噪的要求。利用PLL、多級(jí)濾波器滿(mǎn)足頻率合成裝置輸出低雜散頻率的要求。本 實(shí)用新型利用寬頻帶壓控振蕩器VC0和高頻率穩(wěn)定度參考滿(mǎn)足頻率合成裝置輸出寬頻帶 和高頻率穩(wěn)定度的要求。本實(shí)用新型滿(mǎn)足3GPP對(duì)LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀的射頻指標(biāo)要求。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理框圖。
[0016] 圖2為本實(shí)用新型的1000MHz鎖相環(huán)（PLL)原理框圖。
[0017] 圖3為本實(shí)用新型偏離載波lKHz時(shí)，相位噪聲測(cè)量結(jié)果示意圖。
[0018] 圖4為本實(shí)用新型偏離載波lOKHz時(shí)，相位噪聲測(cè)量結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 如圖1所示，一種LTE空中接口監(jiān)測(cè)儀的頻率合成裝置，包括參考分配電路1、梳狀 波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路2、混頻濾波電路3、鑒相參考電路4、4000~8000MHz頻率發(fā)生電路 5和FPGA控制電路6,參考分配電路1 一路輸出連接至梳狀波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路2輸入， 參考分配電路1另一路輸出連接至鑒相參考電路4輸入，梳狀波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路2輸 出連接至混頻濾波電路3輸入，鑒相參考電路4輸出連接至4000~8000MHz頻率發(fā)生電路5 的輸入，混頻濾波電路3的輸出亦連接至4000~8000MHz頻率發(fā)生電路5,4000~8000MHz 頻率發(fā)生電路5有兩路輸出，4000~8000MHz頻率發(fā)生電路5其中一路輸出連接至混頻濾 波電路3的輸入，4000~8000MHz頻率發(fā)生電路5另一路輸出連接至外部，F(xiàn)PGA控制電路 6有三路輸出，F(xiàn)PGA控制電路6第一路輸出連接至梳狀波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路2,FPGA控 制電路6第二路輸出連接至鑒相參考電路4,FPGA控制電路6第三路輸出連接至4000~ 8000MHz頻率發(fā)生電路5。
[0020] 梳狀波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路2包括四倍頻器電路21、400MHz窄帶帶通濾波器22、 梳狀波發(fā)生器23、開(kāi)關(guān)濾波器電路24、功率放大器25,其中四倍頻器電路21的輸入端與參 考分配電路1 一路輸出連接，四倍頻器電路21的輸出端通過(guò)400MHz窄帶帶通濾波器22與 梳狀波發(fā)生器23的輸入端連接，梳狀波發(fā)生器23的輸出端與開(kāi)關(guān)濾波器電路24的輸入端 連接，開(kāi)關(guān)濾波器電路24的輸出端通過(guò)功率放大器25與混頻濾波電路3的輸入端相連， FPGA控制電路6第一路輸出連接至開(kāi)關(guān)濾波器電路24的輸入端。
[0021] 混頻濾波電路3包括混頻器電路31、功率放大器32、低通濾波器33,混頻器電路 31的一個(gè)輸入端與梳狀波發(fā)生及開(kāi)關(guān)濾波電路2中功率放大器25輸出端連接，混頻器電路 31的另一個(gè)輸入端與4000~8000MHz頻率發(fā)生電路5的輸出連接，混頻器電路31的輸出 端通過(guò)功率放大器32與低通濾波器33輸入端連接，低通濾波器33輸出端連接至4000~ 8000MHz頻率發(fā)生電路5。
[0022] 鑒相參考電路4包括1000MHz鎖相環(huán)41、DDS電路42、200~400MHz帶通濾波器 43、二倍頻器電路44、400~800MHz帶通濾波器45,其中1000MHz鎖相環(huán)41的輸入端與參 考分配電路1另一路輸出連接，1000MHz鎖相環(huán)41的輸出端與DDS電路42的輸入端連接， FPGA控制電路6的第二路輸出亦連接至DDS電路42的輸入端，DDS電路42的輸出端通過(guò) 200~400MHz帶通濾波器43與二倍頻器電路44的輸入端連接，二倍頻器電路44的輸出端 通過(guò)400~800MHz帶通濾波器45與4000~8000MHz頻率發(fā)生電路5的輸入端連接。