[发明专利]一种宽带中频上变频的电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子通信的高频信号处理领域，尤其涉及一种宽带中频上变频的电路及方法。

背景技术

在射频、微波通信系统中，中频信号需要通过上变频电路处理，将中频信号频率变频到 更高的发射信号频率，如图4所示。一般地，混频器是广泛应用于频率变换的电子部件，利 用混频器的非线性特性，在本振信号的驱动下，可以对信号频率进行上变频或下变频变换， 得到我们需要信号频率。在上变频过程中，由于混频器的非线性，输出信号的频率成分非常 丰富，假设输入中频信号频率f_IF、本振信号频率F_LO，输出上变频射频信号频率为f_RF，那么 射频输出频率f_RF可能包含有如下频率产物：

n*f_LO+m*f_IF，(m≥1，n≥1，m、n为整数)；

n*f_LO-m*f_IF，(n*f_IF≥m*f_LO)；

m*f_IF-n*f_LO，(m*f_IF≥n*f_LO)。

一般地，上变频需要的是f_LO+f_IF，或者f_LO-f_IF，因此需要采用带通滤波器将所需要的射 频频率过滤出来，其他的频率产物都是杂散频率，需要抑制得越干净越好。

图5是中频f_IF上变频产生的频率产物，假设上变频所需要的信号频率是f_LO-f_IF，两边频 率较近的频率产物是f_LO和F_LO-2f_IF，对于混频频率产物的分析，用以指导确定带通滤波器性 能指标的选取，以有效抑制杂散频率。图5中频频率以点频为例，从图中可以直观地看出， 带通滤波器的通带频带和抑制带指标的要求。但是通信系统中信号总是具有一定带宽，当中 频信号带宽变宽，那么所需要的上变频信号频带f_LO-f_IF，就会在频谱上与三阶产物f_LO-2f_IF频带靠近，甚至交叠，如图6、图7所示。

图7中，中频带宽BW＝f_IF时，三阶产物f_LO-2f_IF频带已经与上变频信号频带f_LO-f_IF交叠， 因此带通滤波器就无法将杂散滤除了。从图中还可以看出显著影响中频通带的是三阶产物f_LO-2f_IF频带。

三阶互调是指当两个基频信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个基频信号 的二次谐波与另一个基频信号产生差拍(混频)后所产生的寄生信号，因为是这两个信号的 相互调制而产生差拍信号，所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号，也就是三阶杂散 信号。既然会出现三阶，当然也有更高阶的互调，这些信号也干扰原来的基带信号，因为产 生的互调阶数越高信号强度就越弱，所以三阶互调是主要的干扰，考虑的比较多。

不管是有源还是无源器件，如放大器、混频器和滤波器等都会产生三阶互调产物，这些 互调产物会影响系统的性能，甚至造成系统不能正常工作，普通的滤波方法无法去除三阶互 调干扰，现有技术多通过调整系统参数，提高器件性能等来抑制三阶互调干扰，其实现依赖 于具体系统，调整较为复杂，没有一个简便的、统一适用的方法来抑制三阶互调干扰。

通过上述的分析，如果能够有效地抑制三阶产物f_LO-2f_IF频带，那么就可以将带宽为倍 频程，甚至更宽的中频信号进行上变频处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种宽带中频上变频的电路及方法，在宽带中频上变频 的过程中，有效抑制信号传输中的三阶杂散信号。