H - Electricity – 04 – J
Patent
H - Electricity
04
J
H04J 1/08 (2006.01) H03D 7/16 (2006.01) H04B 1/26 (2006.01) H04L 5/06 (2006.01)
Patent
CA 2375159
An agile frequency converter and method employs an IF/RF exchange process to reduce the system noise generated by the frequency conversion process in generating a broadband composite signal. The converter employs a well-known two-stage frequency conversion process, but amplifies the intermediate output signal generated by the first conversion stage to boost the input to the second conversion stage, achieving a commensurate increase in the level of the output signal from the second conversion stage. This increased output level results in an increased signal-to-noise ratio between the RF channel carrier component and the system noise floor. The converted output signal is then attenuated by an amount substantially equal to the amount of amplification of the intermediate signal prior to the second stage of conversion. The result of this attenuation is an RF signal having frequency components with amplitudes approximately equal to that which they would have had had the intermediate signal not been amplified, and results in a noise floor which is reduced by that same amount. Thus, the increased signal-to-noise ratio is maintained. The converter also employs two tunable notch filters in series for purposes of filtering two second-order distortion components that find their way back into the range of channel frequencies of the broadband signal. These tunable notch filters are employed because the IF/RF exchange process actually decreases the signal-to-distortion ratio for one of these components. For those RF channel frequencies that fall in the middle of the channel frequency range of the broadband signal, no IF/RF exchange is employed because one of the distortion components cannot be filtered because it is too close in proximity to the RF signal components. In this case, the second stage of the frequency conversion process is operated to produce an optimal signal-to-distortion ratio in the output of the converted signal, including no amplification of the intermediate signal. The tunable notch filters employ two varactors in a back to back push- pull configuration to eliminate first order distortion in the transfer function of the filters.
L'invention concerne un convertisseur de fréquence agile et un procédé faisant intervenir une opération d'échange FI/HF en vue de réduire le bruit du système produit par l'opération de conversion de fréquence dans la génération d'un signal composite à large bande. Ledit convertisseur utilise une opération classique de conversion de fréquence à deux étapes, mais amplifie le signal de sortie intermédiaire produit dans la première étape de conversion de manière à amplifier le signal d'entrée dans la seconde étape de conversion, d'où une forte augmentation du niveau du signal de sortie de la seconde étape de conversion. L'augmentation du niveau du signal de sortie donne lieu à un rapport signal sur bruit accru entre la composante de la porteuse de voie HF et le bruit de fond du système. Le signal de sortie converti est alors atténué dans une mesure sensiblement proportionnelle à l'amplification du signal intermédiaire avant la seconde étape de conversion. Le résultat de cette atténuation est un signal HF possédant des composantes de fréquence dotées d'amplitudes approximativement égales à celles qu'elles auraient si le signal intermédiaire n'avait pas été amplifié. Il en résulte un bruit de fond réduit dans une égale mesure. Ainsi, le rapport signal sur bruit est maintenu à un niveau élevé. Ce convertisseur utilise également deux filtres coupe-bande accordables en série à des fins de filtrage des composantes de distorsion de second ordre se retrouvant dans la gamme de fréquences de voie du signal à large bande. Ces filtres coupe-bande accordables sont utilisés parce que l'opération d'échange FI/HF diminue le rapport signal sur distorsion pour l'une de ces composantes. En ce qui concerne les fréquences de voie HF se situant au milieu de la gamme de fréquence de voie du signal à large bande, aucun échange FI/HF n'intervient étant donné que l'une des composantes de distorsion ne peut pas être filtrée du fait de sa proximité excessive par rapport aux composantes de signal HF. Dans ce cas, la seconde étape de l'opération de conversion de fréquence est mise en oeuvre pour produire un rapport signal sur distorsion optimal dans la sortie du signal converti, sans aucune amplification du signal intermédiaire. Les filtres coupe-bande accordables utilisent deux varactors dans une configuration jumelée symétrique afin d'éliminer la distorsion de premier ordre dans la fonction de transfert de ces filtres.
Petrovic Branislav A.
Broadband Innovations Inc.
General Instrument Corporation
Ridout & Maybee Llp
LandOfFree
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