[发明专利]一种宽频正交信号发生器及信号发生方法

说明书

本发明公开了一种宽频正交信号发生器及信号发生方法，高频信号源将产生的频率可调的高频信号，经积分电路后的信号Vsubgt;I/subgt;分别送到加法器1及乘法器1，经微分电路后的信号Vsubgt;D/subgt;分别送加法器2及乘法器2；CPU通过控制D/A1、D/A2输出幅值可变的直流信号，经放大器1放大后的信号Ksubgt;1/subgt;送乘法器1，经放大器2放大的信号Ksubgt;2/subgt;送乘法器2；乘法器1将Vsubgt;I/subgt;与Ksubgt;1/subgt;相乘送到加法器2，与输入的Vsubgt;D/subgt;信号相加，得到Vsubgt;90/subgt;，乘法器2将Vsubgt;D/subgt;与Ksubgt;2/subgt;相乘送到加法器1，与输入的Vsubgt;I/subgt;信号相加，得到Vsubgt;0/subgt;。本发明在频率较大范围内变化时，始终保持输出信号处于正交状态，使得输出正交信号相位误差小，能实现在宽频范围内达到正交输出。

技术领域

本发明涉及一种宽频正交信号发生器及信号发生方法，属于信号发生器技术领域。

背景技术

在现代通信及测试仪器中，经常会应用正交信号源完成信号调制、解调等功能。现有正交信号发生器产生正交的方法有以下几种，即：使用移相器、二分频器及DDS技术。

现有技术中的移相器通常采用RC移相或RL移相电路组成，该方法通常只能对单一频率信号产生正交信号输出。

二分频器法通过数字电路产生非正弦正交信号，该方法应用范围窄，且由于数字电路的工作频率较低，不适用于宽频或高频正交信号输出。

DDS技术产生正交信号是近年来的主流方法，该方法通过数字技术产生正弦正交信号，但是，该方法高频噪声大，无法产生较高频率的正交信号，且该方法在宽频范围内变化时，由于宽频正交信号在传输过程中会由于电路参数的不一致，导致输出信号不能严格正交。现有电路调节方法只能对单一频率的高频信号进行正交相位补偿，对于频率可变的高频信号无法进行正交补偿。无法保证输出信号的严格正交。

专利“宽带正交信号产生器(ZL 201210191427.5)”通过移相器及I路幅度调节器、Q路幅度调节器产生正交信号的方法，该方法采用较复杂的幅度调节器实现正交信号调节，电路结构复杂。

为了解决上述突出的问题，本领域技术人员急需要提出一种新的宽频正交信号发生器。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的无法实现频率在较大范围内变化时输出信号不能严格正交的问题，本发明提供一种宽频正交信号发生器及信号发生方法，弥补了通信及测量领域的技术要求。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种宽频正交信号发生器，包括如下模块：

微分电路用于将原信号v_s进行移相，得到输出信号v_D。

积分电路用于将原信号v_s进行移相，得到输出信号v_I。

第一D/A模块用于将CPU输出的第一电压信号转换为直流电压。

第二D/A模块用于将CPU输出的第二电压信号转换为直流电压。

第一放大器用于隔离放大第一D/A模块输出的直流电压，输出电压为K₁。

第二放大器用于隔离放大第二D/A模块输出的直流电压，输出电压为K₂。

第一乘法器用于将直流电压K₁与输出信号v_I相乘，得到输出信号K₁·v_I。