频率高转低,虹科两部曲

引言

    随着通信技术的逐步发展,对频谱利用技术的不断进步,目前的频率范围向着越来越高的位置变化,由于更新换代的速度太快,之前的仪器对于目前的频谱测量工作将越发力不从心,那么有没有一种办法能够最小代价的使之前的仪器继续有效工作呢?

    下变频器便是很好的解决这一问题的途径。下变频,顾名思义,实际上就是将信号的频率降低以适应仪器的工作范围,下变频的方法是将接收信号与本地振荡器产生的本振信号相乘,然后通过低通滤波器获得变频后的信号。而ThinkRF提供了两种方法来实现这一过程,在不需要额外代价的情况下实现下变频的目的。

HIF转换技术

  ThinkRF R5550实时频谱分析仪(RTSA)配备了高中频(HIF)转换技术,旨在将频率扩展到频率范围受限的接收器。R5550 HIF技术将0.05-8/18/27 GHz频率范围内的RF(射频)输入信号转换为可用于接收器的IF(中频)信号,从HIF OUT端口输出,如下图所示。也就是说,他可以作为一台下变频器,扩展其他第三方频谱分析仪的工作频率范围。

 有关HIF的技术在之前的文章中我们已经讲述过,具体内容请点击此处查看

RF下变频

R5550型号在尺寸和成本方面均具有突破性的频率和带宽覆盖范围。它们在9 kHz至8 GHz,18 GHz或27 GHz的三个频率范围内可用。

ThinkRF R5550设备是通用的,宽频率范围的接收机,可用作宽带下变频器,具有单个RF输入和三个标准软件可选IF带宽 – 10 MHz,40 MHz,100 MHz或三个可选软件可选IF带宽 – 10 MHz,80 MHz,160 MHz。载波中心频率可以从50 MHz调整到27 GHz,包括在50 MHz以下直接数字化到9 kHz。

  这些器件具有100 MHz(标准)或160 MHz(可选)直接转换(0 Hz IF)I和Q模拟输出的带宽。宽带版本可以是配置为超外差(SH)模式的软件,在以35 MHz IF为中心的单个IF输出上,最大带宽为40 MHz(标准),或在以55MHz IF为中心的单个IF输出上具有80 MHz的带宽(可选)。

这些宽带产品设计用于分析宽带数字通信–手机标准3G / 4G / LTE,WiFi或涉及宽带信号的一般矢量信号分析(VSA)应用

特点与优势

  • 紧凑,低功耗,便携式且经济高效
  • 射频输入频率范围9 kHz至27 GHz
  • 100 kHz,10 MHz,40 MHz,50 MHz,100 MHz和160MHz(宽带选项,WBIQ),具有10 Hz调谐分辨率的实时带宽
  • 小型,基于千兆以太网的网络化和可远程部署

R5550下变频框图

​R5550的RF前端是一种独特的体系结构,包括可通过软件选择的超外差技术和直接转换技术。 

R5550的前端处理模块利用多达20个预选滤波器来减轻与输入有关的杂散和图像响应。具有三个混合级和各种IF滤波器组,以进一步调节信号。在超外差模式下运行时,R5550 RF前端的框图如上图所示。

R5550中频输出

   与HIF不同的是,但是用中频输出模式时,其输出结果会以IQ模拟数据的形式输出,而不再是HIF的输出。R5550具有单个RF输入和多个软件可选的IF带宽,分别为100 MHz(标准),160 MHz(可选),40 MHz(标准),80 MHz(可选)和10 MHz(标准和可选)。当接收器处于直接转换模式时,I和Q输出端都存在模拟信号。在这种情况下,每个输出的频带限制为80 MHz。当接收器处于超外差模式时,模拟输出仅出现在I输出上,并以55 MHz(80 MHz带宽)或35 MHz(10 MHz带宽)为中心。下面具体讲述这几种不同的工作带宽:

100MHz(160MHz可选)

在最宽带宽的操作模式下,R5500被配置为直接转换接收器。这种模式非常适合用于诸如ISM频带信号检测/分析和RF数据采集。最终的IF信号以DC(0 Hz)为中心,并且在I和Q连接器上均可用。为了处理该信号,需要采样率至少为250 MS / s的双通道数字转换器。直接转换接收器通常具有伪像,例如DC和IQ偏移。尽管直流偏移校正在很大程度上由硬件管理,但必须在软件中校正IQ偏移。ThinkRF提供了示例代码来完成此任务。

40MHz(80MHz可选)

 R5550具有超外差操作模式,可处理带宽高达40 MHz的信号,此操作模式最适合信号解调和频谱分析。下变频信号的中心频率为35 MHz。

可选的宽带超外差操作模式,可处理带宽高达80 MHz的信号,此操作模式最适合信号解调和频谱分析。下变频的宽带信号以55 MHz为中心。根据应用程序可以容忍的滚降,用户可以选择使用100 MHz的带宽。在这种情况下,该频段开始于5 MHz,结束于105 MHz。为了处理此信号,需要具有至少250 MS / s采样率的单通道数字转换器。

10MHz(10MHz可选)

    R5550具有较窄的10 MHz超外差工作模式。中心频率为35 MHz的较窄带宽滤波器可更好地抑制相邻信号。而且,这种操作模式提供所有可用的接收模式的最佳杂散性能。

应用类型与建议的带宽设置

对于不同的应用场景,我们给出了一个建议的带宽:

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