一种射频信号优化装置

本发明涉及信号处理电路领域，具体而言，涉及一种射频信号优化装置。

背景技术：

1、射频信号(radio frequency，简称rf)是指频率在3khz～300ghz之间的电磁波信号，它广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。射频信号在无线通信中被用于传输数据和通信，如手机、卫星通信、蓝牙等。射频信号可以实现远距离传输，同时还能够提供高速数据传输和良好的传输质量。射频信号在雷达中被用于检测目标物，实现航空航天、地质勘探等领域的探测和观测。射频信号在电视广播中被用于无线传输图像和声音信号，实现电视节目的播放。射频信号在医疗领域中被用于无线传输医学图像和数据，如心电图等，方便医生进行远程诊断和治疗。

2、考虑到射频信号往往频率很高，难以直接处理，工程应用中往往对射频信号进行处理，其中超外差接收机是射频信号处理电路的常用电路结构，但由于超外差接收机中混频器的混频特性，导致两个不同的射频信号输入会在超外差接收机输出端产生相同的变频输出，这种现象被称为镜像频率干扰，镜像频率干扰在实际应用中是不可接受的问题，因此，如何减少镜像频率干扰成为了一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种射频信号优化装置，以对射频信号进行优化，抑制镜像频率。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种射频信号优化装置，所述射频信号优化装置包括可变衰减器、低噪声放大器、混频器和中频滤波器；所述可变衰减器、所述低噪声放大器、所述混频器和所述中频滤波器依次电连接；

3、所述可变衰减器用于对初始射频信号进行功率衰减处理得到候选射频信号；所述低噪声放大器对所述候选射频信号进行信号放大得到强化射频信号；所述混频器用于基于本振信号对所述强化射频信号进行变频处理得到优化射频信号；所述中频滤波器用于对所述优化射频信号进行滤波处理得到目标射频信号。

4、可选地，所述射频信号优化装置还包括参考振荡器和本机振荡器；所述参考振荡器通过所述本机振荡器与所述混频器电连接；

5、所述参考振荡器用于为所述本机振荡器提供参考频率；

6、所述本机振荡器用于根据所述参考频率输出所述本振信号至所述混频器。

7、可选地，所述射频信号优化装置还包括若干射频开关；各射频开关分别设置在所述可变衰减器、所述低噪声放大器、所述混频器、所述中频滤波器之间；

8、各射频开关分别用于控制所述可变衰减器、所述低噪声放大器、所述混频器、所述中频滤波器之间电路的通断。

9、可选地，所述射频信号优化装置还包括单片机和射频信号发生器；所述射频信号发生器分别与所述可变衰减器、所述单片机电连接，所述单片机分别与各射频开关电连接；

10、所述单片机用于向所述射频信号发生器发送目标信号频率；

11、所述射频信号发生器用于基于所述目标信号频率向所述可变衰减器输出满足所述目标信号频率的初始射频信号；

12、所述单片机用于根据所述目标信号频率所落入的频段范围对各射频开关进行控制。

13、可选地，所述低噪声放大器包括第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第三低噪声放大器、第四低噪声放大器和第五低噪声放大器，所述混频器包括第一混频器和第二混频器、所述中频滤波器包括第一中频滤波器、第二中频滤波器和第三中频滤波器，所述射频开关包括第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关、第四射频开关、第五射频开关、第六射频开关、第七射频开关、第八射频开关和第九射频开关，所述本机振荡器包括第一本机振荡器和第二本机振荡器；

14、所述可变衰减器的输入端用于接收所述初始射频信号，所述可变衰减器的输出端与所述第一射频开关的输入端连接，所述第一射频开关的第一输出端与所述第一低噪声放大器的输入端连接，所述第一低噪声放大器的输出端与所述第二射频开关的第一输入端连接，所述第二射频开关的第二输入端与所述第八射频开关的第一输出端连接，所述第二射频开关的输出端与所述第一混频器的第一输入端连接，所述参考振荡器通过所述第一本机振荡器与所述第一混频器的第二输入端连接，所述第一混频器的输出端与所述第四射频开关的输入端连接，所述第四射频开关的第一输出端与所述第九射频开关的第一输入端连接，所述第四射频开关的第二输出端和所述第五射频开关的第一输出端均与所述第六射频开关的输入端连接；

15、所述第一射频开关的第二输出端与所述第二低噪声放大器的输入端连接，所述第二低噪声放大器的输出端与所述第三射频开关的第一输入端连接，所述第三射频开关的第二输入端与所述第八射频开关的第二输出端连接，所述第三射频开关的输出端与所述第二混频器的第一输入端连接，所述参考振荡器还通过所述第二本机振荡器与所述第二混频器的第二输入端连接，所述第二混频器的输出端与所述第五射频开关的输入端连接，所述第五射频开关的第二输出端与所述第九射频开关的第二输入端连接；

16、所述第六射频开关的第一输出端与所述第三低噪声放大器的输入端连接，所述第三低噪声放大器的输出端与所述第一中频滤波器的输入端连接，所述第一中频滤波器的输出端与所述第七射频开关的第一输入端连接；所述第六射频开关的第二输出端与所述第四低噪声放大器的输入端连接，所述第四低噪声放大器的输出端与所述第二中频滤波器的输入端连接，所述第二中频滤波器的输出端与所述第七射频开关的第二输入端连接，所述第七射频开关的输出端与所述第八射频开关的输入端连接；

17、所述第九射频开关的输出端与所述第五低噪声放大器的输入端连接，所述第五低噪声放大器的输出端与所述第三中频滤波器的输入端连接，所述第三中频滤波器的输出端用于输出所述目标射频信号。

18、可选地，所述频段范围包括第一频段范围[f1,f2]、第二频段范围[f2,f3]和第三频段范围[f3,f4]，其中，0≤f1<f2<f3<f4，f1对应所述第一频段范围的下限值，f2对应所述第一频段范围的上限值和所述第二频段范围的下限值，f3对应所述第二频段范围的上限值和所述第三频段范围的下限值，f4对应所述第三频段范围的上限值；

19、所述第一中频滤波器的中心频率为fh，所述第二中频滤波器的中心频率为fl，所述第一中频滤波器的中心频率为fh以及所述第二中频滤波器的中心频率为fl满足fl≤f2≤fh≤f3。

20、可选地，当所述目标信号频率落入所述第一频段范围[f1,f2]时，所述单片机用于控制所述第一射频开关的输入端的触点和所述第一射频开关的第一输出端的触点接触，以使所述可变衰减器与所述第一低噪声放大器之间的电路导通；

21、所述单片机用于控制所述第二射频开关的第二输入端的触点和所述第二射频开关的输出端的触点接触，以使所述第一低噪声放大器与所述第一混频器之间的电路导通；

22、所述单片机用于控制所述第四射频开关的输入端的触点与所述第四射频开关的第二输出端的触点接触，控制所述第六射频开关的输入端的触点与所述第六射频开关的第一输出端的触点接触，以使第一混频器与所述第三低噪声放大器之间的电路导通；

23、所述单片机用于控制所述第七射频开关的第一输入端的触点与所述第七射频开关的输出端的触点接触，控制所述第八射频开关的输入端的触点与所述第八射频开关的第二输出端的触点接触，控制所述第三射频开关的第二输入端的触点与所述第三射频开关的输出端的触点接触，以使所述第一中频滤波器与所述第二混频器之间的电路导通；

24、所述单片机用于控制所述第五射频开关的输入端的触点与所述第五射频开关的第二输出端的触点接触，控制所述第九射频开关的第二输入端的触点与所述第九射频开关的输出端的触点接触，以使所述第二混频器与所述第五低噪声放大器之间的电路导通。

25、可选地，当所述目标信号频率落入所述第二频段范围[f2,f3]时，所述单片机用于控制所述第一射频开关的输入端的触点和所述第一射频开关的第二输出端的触点接触，以使所述可变衰减器与所述第二低噪声放大器之间的电路导通；

26、所述单片机用于控制所述第三射频开关的第一输入端的触点和所述第三射频开关的输出端的触点接触，以使所述第二低噪声放大器与所述第二混频器之间的电路导通；

27、所述单片机用于控制所述第五射频开关的输入端的触点与所述第五射频开关的第一输出端的触点接触，控制所述第六射频开关的输入端的触点与所述第六射频开关的第二输出端的触点接触，以使第二混频器与所述第四低噪声放大器之间的电路导通；

28、所述单片机用于控制所述第七射频开关的第二输入端的触点与所述第七射频开关的输出端的触点接触，控制所述第八射频开关的输入端的触点与所述第八射频开关的第一输出端的触点接触，控制所述第二射频开关的第一输入端的触点与所述第二射频开关的输出端的触点接触，以使所述第二中频滤波器与所述第一混频器之间的电路导通；

29、所述单片机用于控制所述第四射频开关的输入端的触点与所述第四射频开关的第一输出端的触点接触，控制所述第九射频开关的第一输入端的触点与所述第九射频开关的输出端的触点接触，以使所述第一混频器与所述第五低噪声放大器之间的电路导通。

30、可选地，当所述目标信号频率落入所述第三频段范围[f3,f4]时，所述单片机用于控制所述第一射频开关的输入端的触点和所述第一射频开关的第一输出端的触点接触，以使所述可变衰减器与所述第一低噪声放大器之间的电路导通；

31、所述单片机用于控制所述第二射频开关的第二输入端的触点和所述第二射频开关的输出端的触点接触，以使所述第一低噪声放大器与所述第一混频器之间的电路导通；

32、所述单片机用于控制所述第四射频开关的输入端的触点与所述第四射频开关的第二输出端的触点接触，控制所述第六射频开关的输入端的触点与所述第六射频开关的第一输出端的触点接触，以使第一混频器与所述第三低噪声放大器之间的电路导通；

33、所述单片机用于控制所述第七射频开关的第一输入端的触点与所述第七射频开关的输出端的触点接触，控制所述第八射频开关的输入端的触点与所述第八射频开关的第二输出端的触点接触，控制所述第三射频开关的第二输入端的触点与所述第三射频开关的输出端的触点接触，以使所述第一中频滤波器与所述第二混频器之间的电路导通；

34、所述单片机用于控制所述第五射频开关的输入端的触点与所述第五射频开关的第二输出端的触点接触，控制所述第九射频开关的第二输入端的触点与所述第九射频开关的输出端的触点接触，以使所述第二混频器与所述第五低噪声放大器之间的电路导通。

35、可选地，f1＝30mhz、f2＝1780mhz、f3＝2380mhz、f4＝6000mhz、fl＝300mhz、fh＝1810mhz。

36、本技术提供的技术方案包括但不限于以下有益效果：

37、本技术通过采用包括可变衰减器、低噪声放大器、混频器和中频滤波器的射频信号优化装置，其中，可变衰减器用于对初始射频信号进行功率衰减处理得到候选射频信号；低噪声放大器对所述候选射频信号进行信号放大得到强化射频信号；混频器用于基于本振信号对所述强化射频信号进行变频处理得到优化射频信号；中频滤波器用于对所述优化射频信号进行滤波处理得到目标射频信号，以实现对射频信号的优化，实现对镜像频率的抑制。

38、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。