[发明专利]用于数字广播发射机的小型化上变频及射频前端电路

说明书

本发明公开了用于数字广播发射机的小型化上变频及射频前端电路，包括：恒温晶振器、锁相环、环路滤波器、低通滤波器、射频信号输出单元、AD9957正交调制电路和FPGA电路；所述恒温晶振器控制锁相环，所述锁相环同时控制和响应于环路滤波器，所述低通滤波器控制AD9957正交调制电路，所述低通滤波器响应于锁相环，所述AD9957正交调制电路同时控制和响应于FPGA电路；设计的发射链路提高了射频端输出频谱带外抑制、邻道抑制比和谐波抑制等性能，在满足小型化的技术要求下，能够达到较高的频谱输出特性。

技术领域

本发明涉及数字广播发射机领域，具体涉及用于数字广播发射机的小型化上变频及射频前端电路。

背景技术

DAB(Digital Audio Broadcast，数字音频广播)以及其升级版的DMB(DigitalMultimedia Broadcasting)是取代FM(Frequency Modulation，调频)、AM(AmplitudeModulation，调幅) 等传统模拟广播的新一代数字化广播系统。在调制技术方面，DAB采用了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术，可良好地解决移动接收环境中的多路径干扰问题，并且具有比FM高得多的音质和频谱利用率。能够同时传输多路高质量的音频、视频、文字和图片等多媒体业务。和传统的广播体系相比，DAB/DMB具有更加优秀的收听音质和抗干扰能力，还具备发射功率小、覆盖面积大、频谱利用率高和可移动接收等一系列优点，由于这些突出优势，全球已经有36个国家和地区采用了DAB标准。截止目前，全球 DAB商用电台已接近2000个，覆盖人口超过4亿。因此，DAB/DMB具有巨大的市场前景。

随着市场的发展，对数字多媒体广播又提出了多种新的应用场景。如校园广播、公园广场等公共场所的信息预警、社区的信息发布。这类应用场景对广播发射机的小型化及高集成度提出了更高的要求。同时对广播发射机的射频输出频谱的带外抑制等性能指标也有更为严格的要求，即在有邻道业务的情况下(同一区域内存在多个信息发布场所)，各发射台之间的信号不能出现相互干扰，又彼此独立。

传统的数字广播发射机前端设计中，常采用超外差发射架构。即基带I\Q数据经过DAC 后调制至中频，后直接混频或经过二级上变频至目的发射频段。此类发射架构作为解决5G 等高频信号发射机前端部分更为合适。但难以在保持良好的输出频谱特性的情况下，做到小型化，对于常用数字广播发射频段(170Mhz～240Mhz)，射频发射前端存在更好的解决方案。

发明内容

本发明目的在于提供用于数字广播发射机的小型化上变频及射频前端电路。

本发明通过下述技术方案实现：

用于数字广播发射机的小型化上变频及射频前端电路，包括：恒温晶振器、锁相环、环路滤波器、低通滤波器、AD9957正交调制电路和FPGA电路；所述恒温晶振器输出频率至锁相环，所述锁相环同时控制和响应于环路滤波器，所述低通滤波器响应于锁相环，所述锁相环输出频率经滤波器至AD9957。所述AD9957正交调制电路同时控制和响应于FPGA电路；所述FPGA电路发送I/Q数据至AD9957正交调制电路；所述基带I/Q数据以时序交错的形式通过并行同步时钟送入AD9957正交调制电路；

其中，锁相环输出频率经过HMC1044滤波器后进入AD9957，通过系统时钟控制器作为整个电路的系统时钟，支持AD9957芯片上DAC、DDS、数据端口等模块的工作。并行I、Q 数据输入时，AD9957在同步时钟引脚产生一个时钟信号，该信号频率等于并行时钟端口的采样速率，器件通过同步时钟来捕捉并行数据。完成对I、Q数据的锁存；所述射频信号输出单元包括阻抗变换器、滤波器1、滤波器2、放大器；所述阻抗变换器的输入端连接AD9957 正交调制电路中的数模转换器，所述阻抗变换器的输出端连接滤波器1的输入端，所述滤波器1的输出端连接放大器输入端，所述放大器的输出端连接滤波器2的输入端，所述滤波器 2的输出端连接射频输出端。