4.2 变频器

在卫星通信地球站中，变频器的射频载波频率视所选用的通信卫星工作频段而定。C频段通信卫星的上行射频载波频率为6GHz，下行射频载波频率为4GHz；Ku频段通信卫星上行射频载波频率为14GHz，下行射频载波频率为12GHz。中频频率的选取要视通信卫星上转发器的带宽而定。对于仅有36MHz带宽的转发器，变频器的中频可选为70MHz，工作带宽为36MHz或40MHz。当转发器的带宽为72～77MHz时，为了有效地抑制镜像频率干扰，必须提高中频频率。在这种情况下，中频通常选为140MHz，工作带宽为80MHz。

当通过卫星传输的信息发生变化和需要增加时，常常要改变原来的频率计划和信道容量计划。为了适应频率的变更，要求上变频器和下变频器的频率在整个射频频带内都能进行调整。为此，变频器必须采用频率可变滤波器和频率合成滤波器的本机振荡器。

本机振荡器除频率可以调整之外，还必须有很高的频率稳定度。在Intelsat系统中规定其载波频率容差（包括初始频差和老化率）为±40～±150kHz。对于电视传输的载波，其频率容差规定是±250kHz。SCPC的载波与其他体制相比，需要有更高的频率稳定度，在6GHz的频段上，要求频率容差为±250Hz以下。为此本机振荡器必须采用稳定度高达10-8量级的晶体控制振荡器。

当多个载波通过一个上变频器或下变频器时，多载波之间会产生互调。在发射系统中必须保证上变频器产生的互调产物比微波功率放大器产生的互调产物小得多，可以忽略，为此要求上变频器具有良好的线性和足够高的三阶互调截取点。所谓三阶互调截取点就是单载波输入、输出特性曲线线性部分的延长线与两载波互调特性曲线线性部分延长线的交点。显然，这一点只在理论上是存在的，而在实际测试中是不可能测到的。在实际测试中，通常是测量“1dB压缩点”或“载波互调比”。

在传送宽带信号的卫星通信系统中，信号的时延将会影响通信的质量。卫通站发射系统和接收系统的幅度和群时延特性的均衡在上变频器和下变频器的中频放大部分进行。而上变频中频放大部分还负责均衡卫星转发器的群时延。

4.2.1 变频器的组成及分类

1. 变频器的组成

上、下变频器通常包括下列几部分：一个射频滤波器、一个或两个级联的混频器（取决于变频器采用一次变频方案还是二次变频的方案）、一个或两个本机振荡器（LO）、中频放大器（可能带有自动增益控制或手动增益调节电路）、中频滤波器和群时延均衡器（GDE）。在某些特定的情况下，上、下变频器还包括一个射频放大器。

在上变频器中，输出端加一个射频放大器的目的是提高变频器的整机增益和输出饱和电平。在下变频器的输入端加一个射频放大器，不但可以提高整机增益而且还可以降低输入端的噪声系数，这一点在一些采用微带结构射频滤波器的下变频器中尤为重要。

随着卫星通信事业的发展，对变频器的要求尤其是对变频器的频率灵活性的要求越来越高。以往变频器频率选择的步进通常为1MHz，在射频带宽为500MHz的卫星通信系统中，只需要一个有500个频率点的频率合成器。近年来随着卫星业务量的增加，要求变频器的频率选择步进尽可能地小，目前大多数变频器已采用125kHz的频率选择步进。如果在变频器中用一个点频振荡器和一个频率合成器，则该频率合成器将要有4000个频率点。此外由于C频段卫星通信的带宽已从500MHz扩展到了575MHz，要满足射频频带扩展后的要求，频率合成器频率点的数量将增加到4600个。这无疑会提高频率合成器制作的难度，同时也使频率合成器的可靠性下降。为了解决这一问题，目前已出现了三次变频的变频器。在这种变频器中，有三个混频器和三个本机振荡器，其中两个是频率合成器，一个是点频振荡器。

2. 变频器的分类

从频率变换的过程来看，变频器可以分作一次变频、二次变频和三次变频三种形式，而二次变频的变频器又可进一步分为高、低中频均固定和仅低中频固定两种。各种类型下变频器的方案如图4-24所示。上变频器的方案框图与下变频器类似，只是射频、中频信号之间的信号流程相反，图中的分路器改为合路器，有时在70MHz（或140MHz）的低中频输入端还要加上一个中频（70MHz或140MHz）带通滤波器（BPF）和发射系统均衡器及卫星系统均衡器。

注：图中的所有频率均为列举值；IFL—设备间的连接线路

一次变频的变频器设备简单，经济耐用，使用维护也很方便。在射频工作频带内改变工作频率是通过射频频率合成器和一个窄带可调滤波器来实现的。在这种方案中，由于中频频率较低，在大多数的工作频率点上，镜像频率在射频工作频带之内。这在下变频器中必然会造成镜像干扰。为了抑制镜像干扰，前端的抑镜滤波器的带宽必须很窄、带外抑制度要很高。在多频率点通信的情况下，调整通信频率时，必须使该滤波器的通带与频率合成器同步变化。这种窄带可调滤波器的加工和调试都很困难，而且在使用中也不方便，然而在单频率点通信时却体现了它的优点，此时滤波器可采用固定频率的窄带滤波器。这样不但做到了体积小、设备简单，而且使用维护也很方便。它一般多用于小型卫通站和卫通站的信标接收机中。

在上变频器中，由于中频频率较低（如70MHz），绝大多数的本振频率都在射频工作频带之内。为了避免本振频率通过发射系统发射出去，对其他卫星通信系统造成干扰，还必须在输出端加一个抑制本振频率的带阻滤波器。由于射频输出频率与本振频率的间隔较小，这个带阻滤波器的矩形系数必须很高，否则将会影响输出信号。而且该滤波器的中心频率必须与带通滤波器和频率合成器同步可调，这无疑增加了系统的难度。因此在上变频器中很少使用一次变频的方案。

如前所述，在二次变频的变频器中，又可分为高、低中频均固定和仅低中频固定的两种方案。在高低中频均固定二次变频的下变频器中，只需改变高本振（频率合成器）的频率就可选出所需信号。而各滤波器均可设计成频率和带宽都固定的滤波器。因此镜像抑制容易满足要求，也不存在滤波器与合成器统调的问题。这种方案的频率变化适应性最强，频率灵活性最佳，适合于多频率点通信的大型卫通站。但这种方案也有它的缺点，如果高中频的频率选择不合适将会出现组合频率干扰、本振谐波干扰和发射机镜频干扰。

在上变频器中，由于高中频的频率选得很高，通常都在1GHz左右，但本振频率离射频信号频率很远，所以输出端滤波器抑制掉本振泄漏信号是比较容易的。在现今的卫通站中这类变频器用得最多。

二次变频的另一种方案是仅低中频固定的二次变频方案。在这种方案中，下变频器的高本振是点频振荡器，低本振是一个频率合成器。卫星下行信号经一次变频后，所得到的高中频信号仍有500MHz带宽，必须同步地调整高中频滤波器的通带和低本振（频率合成器）的频率，才能把所需的信号变成固定中频信号。低中频频率通常为70MHz或140MHz，所以镜像频率必然落在高中频带宽之内，存在着与一次变频同样的缺点，不过目前已经能在1GHz频率上做出可与频率合成器统调的变容管带通滤波器，该滤波器对镜频的抑制可达30～40dB，基本上满足了使用要求。这种方案的优点是高本振是一个点频振荡器，比较简单。在频率稳定度要求不高的情况下，高本振可以通过介质稳频振荡器来实现，介质稳频振荡器的体积很小，可与混频、前中及LNA集成为一体，组成一个低噪声单元（LNB）直接接到天线馈源之后，这样既降低了系统噪声，又可用一条低成本的普通电缆代替低损耗电缆。在用一部天线接收多个转发器的信号时，分路点可设在第一混频器之后，简化了分路后的设备，所以这种方案在卫星电视接收系统中被广泛应用。

与一次变频一样，在上变频器中，这种方案存在着本振频率落在高中频工作频带之内的问题。为了防止本振信号被发射系统发出从而干扰其他通信系统，必须在中频可调带通滤波器之后级联一个同步可调带阻滤波器。因此上变频器中一般不用这种二次变频方案。

在三次变频方案中，频率最高的本机振荡器是一个单点本振。以下变频器为例，射频信号在混频器中与频率最高的本振信号进行混频，产生了1GHz左右的最高中频信号。如果我们把1GHz左右的最高中频信号看作是一个新的射频信号，那么以后变频过程基本上与高、低中频均固定的二次变频方案一致。所不同的是由于后两个本机振荡器均采用了频率合成器，所以高中频带宽应等于低中频带宽加上频率较高的合成器的频率步进。例如在图4-24（d）中，低中频带宽为36MHz，频率较高的第二本振频率步距为10MHz，那么高中频的带宽就应该是46MHz。

了解了三次变频下变频器的变频过程，三次变频上变频器的变频过程自然也就清楚了，此处不再重复。

在某些公司生产的三次变频的上、下变频器中，频率最高的本机振荡器不是一个单点本振而是两个。把扩展后的575MHz带宽的卫星通信信号分割成300MHz左右的两部分。使频率较高的合成器频率点数目减少了一半左右，降低了合成器的制作难度。但是由于三个本机振荡器的频率都是可变的，选择频率非常麻烦。为了解决这一问题，在变频器中用微处理器来控制和选择频率。

4.2.2 变频器的工作原理

本节主要讨论当前在卫通站中用得最多的高、低中频均固定的二次变频的变频器。其他类型的变频器工作原理基本类同，此处不再讨论。

在频率范围上，以C频段卫星通信中的变频器为例。至于Ku频段或其他频段卫星通信中的变频器，除射频工作频率不同，因而在器件选择和部件设计上有所差异之外，工作原理完全相同。

1. 下变频器的工作原理

在卫通站中，几乎毫无例外地都采用了超外差接收体制，这种体制的特点是把微波信号放大到一定程度后，变为中频信号继续进行放大，达到了足够高的电平后，再进行解调。

来自天线的射频信号在微波低噪声放大器中只能放大50～60dB，仍然十分微弱，无法立即进行解调。如果继续用微波器件进行放大，设备往往太复杂、太昂贵了，而且增益太高还会引起自激。如果通过变频，对频率较低的中频信号进行放大，就可以得到很高的增益，所用的器件和电路都不难实现。

在FDMA卫星通信系统中，宽带的微波放大器收到的是卫星转发器发来的多载波信号，各载波运载着各个不同地址的信息，其中只有某个已调载波或一个已调载波上的部分信息是本卫通站所需要的。每个已调载波所占的带宽一般都不宽，要想将其中某个载波信号取出来，需要用具有一定带宽的滤波网络去选择。由于滤波器中谐振回路的内部损耗和负载耦合的影响，相对带宽极窄的微波滤波器是不容易实现的。如果在中频上进行选频，在同样绝对带宽条件下相对带宽要宽得多，因此，这个问题就不难解决了。

卫星通信的射频带宽通常是500MHz，带内各载波的频率各不相同，要想直接在射频上分别取出各个载波信号，必须用不同工作频率的设备。然而，如果通过变频的方法，就可以把这些载波分别变成相同频率的中频信号。这样中频放大器和滤波器都可以做成统一的、固定的、标准化的，而且设备的调试也简单得多，无疑大大简化了系统的结构和设计。

图4-25是一个实用的二次变频下变频器工作原理及信号流程框图。从图中可以看出，除去两个本机振荡器之外，下变频器的变频链由7个部件组成。为了保证各部件之间的阻抗匹配，各部件之间还加了隔离器。

经过低噪声放大器放大后的卫星下行信号是一个具有500MHz带宽的宽带射频信号，在C频段卫星通信中，它的频率范围是3700～4200MHz。该信号进入下变频器后首先被射频放大器A1放大。A1通常是一个场效应管（FET）放大器，在C频段上，有时也用双极晶体管来实现。并不是所有的下变频器中都有射频放大器，它通常用于微带射频滤波器的下变频器中，这是因为微带射频滤波器的插入损耗较大，射频放大器是用来补偿下变频器整机增益和降低噪声系数的。

信号经过放大后进入了射频滤波器F1，在C频段上它是一个中心频率为3950MHz、带宽为500MHz的带通滤波器。该滤波器有两种结构形式，其一是同轴滤波器，它的插入损耗一般可做到小于1dB，对整机增益和噪声系数影响不大，因此，采用这种滤波器通常就不再需要前置的射频放大器了。它的缺点是体积大，增加了连接环节，加工精度要求高，成本也高。随着集成化、模块化技术的发展，在许多变频器中开始使用便于集成化和模块化的微带射频滤波器。这种滤波器具有体积小、重量轻、便于集成化和造价低的优点。但由于它的插入损耗较大，所以在采用微带射频滤波器时，不得不加一个前置射频放大器。这个滤波器的主要作用是限制信号带宽和抑制第一中频的镜像频率。

在通过射频滤波器之后，信号进入了混频器M1。微波频段内的混频器中，广泛采用了肖特基势垒二极管作为混频管。二极管混频器可分为单管和平衡混频器，单管混频器比较简单，平衡混频器则具有抑制本振噪声和端口间隔离度较高的优点，所以在卫星通信中广为应用。近年来由于双栅场效应管的出现，这种器件也可将其用作混频，并具有噪声低、变频增益高和动态范围大的优点。

在混频器M1中，射频信号与本机振荡器LO1产生的本振信号进行混频。本机振荡器LO1是一个频率合成器。根据所需要的射频（RF）频率，选择频率合成器的频率，使本振频率始终比射频信号高出或低出一个高中频信号频率（IFH），IFH通常在1GHz左右。于是在混频器的中频输出端就会产生一个1GHz左右的高中频信号。

A2是高中频放大器，在1GHz频段内放大器件很多，可以用双极晶体管，也可以用场效应管，近年来已经出现了1GHz频段的放大组件，因此1GHz频段的高中频放大器的设计与制作并不困难。为了保证不失真地传输，放大器应有严格的幅频和相频要求。

放大后的高中频信号，进入了高中频滤波器F2。F2是一个中心频率在1GHz左右，带宽为36MHz（72MHz）的带通滤波器。主要用来抑制二中频的镜像干扰和限制信号带宽。与射频滤波器一样，高中频滤波器也可以用同轴或微带的方式来实现。

在混频器M2中，高中频信号与本机振荡器LO2产生的点频本振信号混频产生70MHz （140MHz）的低中频信号。混频器M2的工作频率较低，通常可以用混频组件来实现。

低中频信号经过低中频放大器A3放大到足够大的电平，由下变频器输出送往解调器进行解调。

值得一提的是，在接收宽带下行信号时，低中频信号输出前还要经过一个均衡器，对信号幅度和相位进行均衡。

2. 上变频器的工作原理

上变频器把带有信息的已调中频信号不失真地变换到卫星通信射频频段。频率覆盖范围为500MHz（扩展C频段频率范围为575MHz），射频载波频率可根据需要在5925MHz （扩展C频段为5850MHz）到6425MHz之间任选。选择射频载波频率时的频率步进由微波频率合成器决定。卫星通信地球站上变频器一般都采用二次变频方式。70MHz的已调中频信号与一个单点本机振荡器的本振信号混频，产生了1GHz左右的高中频信号，高中频信号再与一个微波频率合成器的本振信号混频产生了6GHz频段的已调射频信号。变频后产生的已调射频信号再经过场效应管放大器放大到微波功率放大器推动级所需电平后，送往微波功率放大器。

上变频器主要由上变频链路、射频放大器和频率源（包括作为低本振的单点本机振荡器和作为高本振的微波频率合成器）等部分组成。

图4-26是一个二次变频上变频器工作原理和信号流程框图。各部件的工作用同下变频器。

4.2.3 上变频器

在某船的船载卫星通信系统中，选用的上变频器型号为UT-4505，在上行链路中其位置如图4-27所示。

UT-4505上变频器是COMTECH Efdata公司生产的UT-4500系列变频器中的一种，主要用在通信系统或者卫星上行数据链路，根据系统要求，选择两台UT-4505上变频器采用1:1热备份方式进行工作，以提高整个系统的可靠性。两台上变频器有一台作为主用，另一台作为备用，没有单独的倒换单元，由主用上变频器进行倒换控制。在自动备份的工作状态下，在线工作的上变频器出了故障，另一台很快就能自动备份工作，无须人工干预。UT-4505上变频器是室内型设备，不能在室外环境使用，其外观图如图4-28所示。

1. 工作原理

上变频器把带有信息的已调中频信号不失真地变换到卫星通信射频频段。频率覆盖范围为575MHz（5.85～6.425GHz）。射频载波频率可根据需要在这之间任意选择。选择射频载波频率时的频率步进由微波频率合成器决定。

卫星通信地球站上变频器的变频方式有3种，分别为一次变频、二次变频和三次变频，本设备采用二次变频方式。在上变频器中，上变频器的工作原理与下变频器基本相同，最大的差别是，当输入信号和本振信号在混频器中混频时，上变频器是在混频器的输出端，通过滤波器取出上边频，而下变频器则是取出下边频。在上变频链路中，滤波器除了要取出混频后的信号之外还要抑制本振频率，以防止本振信号泄漏，对其他信道产生干扰。由于本振频率与混频器输出信号的间隔太小（尤其是第一本机振荡器的频率与第一混频器输出频率只差70MHz或者140MHz）。所以要求滤波器的矩形系数要好，才能有效地抑制本振信号的泄漏。

UT-4505的信号流程如4-29所示。70MHz的已调中频信号经过低通滤波器滤掉不必要的杂散信号，再经过一个均衡器以便对整个上变频器的群时延进行调整，随后与一个单点本振振荡器的本振信号混频，产生了1GHz左右的高中频信号，高中频信号再与一个微波频率合成器的本振信号混频产生了6GHz频段的已调射频信号。本振振荡器和微波频率合成器都需要一个5MHz/10MHz参考信号源进行锁相。变频后产生的已调射频信号再经过场效应管放大器到微波功率放大器需要的电平，送到微波功率放大器。其中第二个混频器被放在变频器信号通道模块中，微波频率合成器里面还包括了粗调/细调步进模块与和环路模块。

2. 内部模块

UT-4505的内部模块组成如图4-30所示。

• 信号通路模块（Signal Path）。

• 步进环路模块（Step Loop）。

• 监视控制集成块（Monitor&Control）。

• 发送I/O转换模块（没有显示，当面对机柜后面时位于右前方空间）。

• 参考振荡器集成块（Reference Oscillator）。

• 和环路模块（Sum Loop）。

• 供电集成块（Power Supply）。

其工作过程为：参考振荡器集成块提供10MHz的晶振信号分别送给步进环路模块和信号通路模块；步进环路模块利用晶振信号分别输出粗调信号和细调信号，它们是间隔相等的谐波信号；信号通路模块接收粗调信号和细调信号，并将这两路信号合成为1路4665～5240MHz的高频信号提供给信号通路模块；信号通路模块通过两次变频将Modem输入的70MHz中频信号变频为射频信号：第一次变频为中频信号与锁定到晶振信号的1110MHz信号进行混频得到1040MHz左右的高中频信号，第二次变频为高中频信号与和环路模块提供的高频信号进行混频，由此得到的6GHz左右的射频信号通过接口模块输出。

3. 监控及1:1倒换模式

UT-4505拥有良好的人机界面，使用户可以很方便、很直接地通过前面板查看上变频器状态，修改上变频器的参数。用户也可以通过后面板的串行通信接口（RS-232或者RS-485）远程查看上变频器状态和修改上变频器的参数。这两种控制方式同时存在的时候，本地控制优先级高于远程控制。

1:1上变频器工作时，主用上变频器的发射输入/输出切换模块通过高速数据总线监视两台变频器的状态。切换方式有两种，手动切换和自动切换。在自动切换方式下，当在线的上变频器出现故障不能工作时，就由发射输入/输出切换模块负责切换到另外一台上变频器继续工作。主用上变频器没有电源输入，也可以马上切换到备用上变频器。

由于UT-4505内部装有一块I/O组件，因此在安装1:1备份系统中不再需要另外的倒换单元与之配套，而只需将两套变频器用相应的电缆连接起来即可，根据I/O组件的形式，UT-4505分为两种，一种为IOM，仅能作为单机工作；另一种为TSM，它的I/O组件含有转换开关，既可以单独工作，也可以与其他IOM或TSM组成备份工作。UT-4505上变频器1:1切换原理如图4-31所示，在主用上变频器里面有一个中频信号开关和一个射频信号开关，如果切换模块发出切换指令的话，则两个开关一起切换到将要在线的上变频器位置上。这种“菊花链”式的备份方式，可以将系统扩充为1:N（N≤12）的备份方式而不需要更改其余状态，既节省体积，又有极大的便利性。

4. 参数指标

• 输入频率范围：70±18MHz；

• 输出频率范围：5.850～6.425GHz；

• 中频输入信号：-35dBm（典型值）；

• 频率步进：125kHz；

• 增益：≥33dB；

• 增益调节范围：≥20dB；

• 增益步进：0.5dB；

• 增益稳定度：0.5dBp-p/天；

• 线形群时延：≤0.03ns/MHz；

• 波动：1ns/p-p；

• 幅频响应：0.5dBp-p/40MHz；

• 杂散：≤-60dBc（在0dBm输出）；

• 三阶互调：≤-50dBc（在0dBm输出）；

• 输出功率：≥10dBm（1dB压缩点）；

• 相位噪声；

• 其他参数。

信号接口：BNC Female 50Ω（输入）；

N Female（输出）；

计算机接口：RS-485/RS-232；

冷却方式：强迫风冷。

4.2.4 下变频器

在船载卫星通信系统中，选用的下变频器型号为DT-4503，下变频器的位置如图4-32所示。

DT-4503下变频器是美国COMTECH Efdata公司生产的DT-4500系列变频器中的一种，主要用在通信系统或者卫星上行数据链路，根据系统要求，选择两台DT-4503下变频器采用1:1热备份方式进行工作，以提高整个系统的可靠性。两台下变频器有一台作为主用，另一台作为备用，没有单独的倒换单元，由主用下变频器进行倒换控制。在自动备份的工作状态下，在线工作的下变频器出了故障，另一台很快就能自动备份工作，无须人工干预。DT-4503下变频器是室内型设备，不能在室外环境使用，其外观如图4-33所示。

1. 工作原理

下变频器把带有信息的已调射频信号不失真地变换到中频频段（70MHz/140MHz）。频率覆盖范围为575MHz（5.85～6.425GHz）。射频载波频率可根据需要在这之间任意选择。选择射频载波频率时的频率步进由微波频率合成器决定。

卫通站下变频器的变频方式有3种，分别为一次变频、二次变频和三次变频，本设备采用二次变频方式。在这种方案中，下变频器的高本振是点频振荡器，低本振是一个频率合成器。卫星下行信号经过一次变频后，所得到的高中频信号仍有500MHz带宽，必须同步地调整高中频滤波器的通带和低本振（频率合成器）的频率，才能把所需的信号变成固定中频信号。低中频频率通常为70MHz或者140MHz，所以镜像频率必然落在高中频带宽之内，目前已经能在1GHz频率上做出可与频率合成器统调的变容管带通滤波器，该滤波器对镜频的抑制可达30～40dB，基本上满足了使用要求。这种方案的优点是高本振是一个点频振荡器，操作比较简单。

在对频率稳定度要求不高的情况下，高本振可以用介质振荡器来实现，介质稳频振荡器的体积很小，可与混频器、前置中频放大器及LNA集成为一体，组成一个低噪声单元（LNB）直接接到天线馈源之后，这样既降低了系统噪声，又可以用一条低成本的普通电缆代替低损耗电缆。在用一部天线接收多个转发器的信号时，分路点可设在第一混频器之后，简化了分路后的设备。

在下变频器中，下变频器的工作原理与上变频器基本相同，最大的差别是，当输入信号和本振信号在混频器中混频时，上变频器是在混频器的输出端，通过滤波器取出上边频，而下变频器则是取出下边频。在上变频链路中，滤波器除了要取出混频后的信号之外还要抑制本振频率，以防止本振信号泄漏，对其他信道产生干扰。由于本振频率与混频器输出信号的间隔太小（尤其是第一本机振荡器的频率与第一混频器输出频率只差70MHz或者140MHz），所以要求滤波器的矩形系数要好，才能有效地抑制本振信号的泄漏。

DT-4503的信号流程如4-34所示。575MHz的已调微波射频信号经过低通滤波器滤掉不必要的杂散信号，再经过一个均衡器以便对整个下变频器的群时延进行调整，随后与一个微波频率合成器的本振信号混频，产生了1GHz左右的高中频信号，高中频信号再与一个单点本振振荡器的本振信号混频产生了70MHz/140MHz频段的已调中频信号。本振振荡器和微波频率合成器都需要一个5MHz/10MHz参考信号源进行锁相。变频后产生的已调射频信号再经过场效应管放大器放大到微波功率放大器需要的电平，送到微波功率放大器。其中第二个混频器被放在变频器信号通道模块里，微波频率合成器里面还包括了粗调/细调步进模块与和环路模块。

2. 内部模块

DT-4503的内部模块组成如图4-35所示。

• 信号通路模块（Signal Path）。

• 步进环路模块（Step Loop）。

• 监视控制集成块（Monitor & Control）。

• 接收I/O转换模块（没有显示，当面对机柜后面时位于右前方空间）。

• 参考振荡器集成块（Reference Oscillator）。

• 和环路模块（Sum Loop）。

• 供电集成块（Power Supply）。

3. 监控及1:1倒换模式

DT-4503拥有良好的人机界面，使用户可以很方便，很直接地通过前面板查看下变频器的状态，修改上变频器的参数。用户也可以通过后面板的串行通信接口（RS-232或者RS-485）远程查看下变频器的状态和修改上变频器的参数。这两种控制方式同时存在的时候，本地控制优先级高于远程控制。

1:1下变频器工作时，主用下变频器的发射输入/输出切换模块通过高速数据总线监视两台变频器的状态。切换方式有两种：手动切换和自动切换。在自动切换方式下，当在线的下变频器出现故障不能工作时，就由发射输入/输出切换模块负责切换到另外一台下变频器继续工作。主用下变频器没有电源输入，也可以马上切换到备用下变频器。

由于DT-4503内部装有一块I/O组件，因此在安装1:1备份系统中不再需要另外的倒换单元与之配套，而只需将两套变频器用相应的电缆连接起来即可，根据I/O组件的形式，DT-4503分为两种，一种为IOM，仅能作为单机工作；另外一种为TSM，它的I/O组件含有转换开关，既可以单独工作，也可以与其他IOM或TSM组成备份工作。DT-4503下变频器1:1切换原理如图4-36所示，在主用下变频器里面有一个中频信号开关和一个射频信号开关，如果切换模块发出切换指令的话，则两个开关一起切换到将要在线的上变频器位置上。这种“菊花链”式的备份方式，可以将系统扩充为1:N（N≤12）的备份方式而不需要更改其余状态，既节省体积，又有极大的便利性。

4. 参数指标

• 输入频率范围：5.850～6.425GHz。

• 输出频率范围：70±18MHz。

• 中频输入信号：-45dBm（典型值）。

• 频率步进：125kHz。

• 增益：≥43dB。

• 增益调节范围：≥20dB。

• 增益步进：0.5dB。

• 增益稳定度：0.5dBp-p/天。

• 线形群时延：≤0.03ns/MHz。

• 波动：1ns/p-p。

• 幅频响应：0.5dBp-p/40MHz。

• 杂散：≤-60dBc（在0dBm输出）。

• 三阶互调：≤-50dBc（在0dBm输出）。

• 输出功率：≥10dBm（1dB压缩点）。

• 相位噪声。

• 其他参数。

信号接口：BNC Female 50Ω（输出）；

N Female（输入）；

计算机接口：RS-485/RS-232；

冷却方式：强迫风冷。