RTSA作下变频器的技术实现

  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。而虹科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。

01 HIF转换技术

  虹科HK-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。虹科HK-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。

02 RF下变频

  虹科HK-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。
  虹科HK-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，100MHz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

  虹科HK-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。

  虹科HK-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，虹科HK-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。虹科HK-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：

01：100MHz（160MHz可选）

  在最宽带宽的操作模式下，虹科HK-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。虹科ThinkRF提供了示例代码来完成此任务。

02：40MHz（80MHz可选）

  虹科HK-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。

03：10MHz（10MHz可选）

  虹科HK-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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