一種海洋環(huán)境衛(wèi)星高度計用微波發(fā)射變頻方法及發(fā)射裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海洋環(huán)境衛(wèi)星高度計用微波發(fā)射變頻方法及發(fā)射裝置，裝置包括輸入調制信號的放大混頻單元一，將所述放大混頻單元一輸出的混頻后信號一進行倍頻的倍頻單元，倍頻后的倍頻信號經過功分器的一路連接到放大混頻單元二，功分器另一路輸出Ku波段信號，放大混頻單元二對倍頻信號做混頻放大以及耦合檢波后輸出C波段信號。變頻方法采用變頻加倍頻的方式，減少倍頻次數提高線性度。
【專利說明】一種海洋環(huán)境衛(wèi)星高度計用微波發(fā)射變頻方法及發(fā)射裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海洋環(huán)境衛(wèi)星高度計用微波發(fā)射變頻方法及發(fā)射裝置，屬于航天微波領域。
【背景技術】
[0002]海洋環(huán)境衛(wèi)星用低功耗低時延失真星用微波發(fā)射變頻組件將250MHz±40MHz線性調頻信號經多次倍頻后產生Ku、C雙波段信號(信號帶寬± 160MHz)，為衛(wèi)星雷達高度計的Ku、C波段功放單元提供發(fā)射信號，為Ku、C波段接收單元提供去斜本振信號。
[0003]現有的變頻方法主要是采用多次倍頻，將線性調頻信號的頻率提高到Ku、C波段。眾所周知，倍頻器是利用放大器的失真來產生多個倍頻諧波，再利用濾波器選取所需的倍頻信號。但是往往要采用多個倍頻器將線性調頻信號提高到所需波段，這樣會產生大量的諧波噪聲，影響電路的信噪比，同時也使得線性度變差。

【發(fā)明內容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明提出一種海洋環(huán)境衛(wèi)星高度計用微波發(fā)射變頻方法及發(fā)射裝置，提高裝置的線性度。
[0005]技術方案:本發(fā)明采用的技術方案為一種海洋環(huán)境衛(wèi)星高度計用微波發(fā)射變頻方法，包括以下步驟:
[0006]I)調制信號經過第一次混頻加載到第一載波上，濾波后得到混頻后信號一；
[0007]2)所述混頻后信號一經過倍頻和放大后分為支路信號和輸出的Ku波段信號；
[0008]3)所述支路信號在第二次混頻時加載到第二載波上，濾波放大后輸出C波段信號。
[0009]優(yōu)選地，所述第一載波為3145MHz本振信號。所述第二載波為8330MHz本振信號。所述步驟3)中濾波放大后還經過耦合檢波，再輸出C波段信號。
[0010]一種實現權利要求4所述變頻方法的微波發(fā)射裝置，包括輸入調制信號的放大混頻單元一，將所述放大混頻單元一輸出的混頻后信號一進行倍頻的倍頻單元，倍頻后的倍頻信號經過功分器的一路連接到放大混頻單元二，功分器另一路輸出Ku波段信號，放大混頻單元二對倍頻信號做混頻放大以及耦合檢波后輸出C波段信號。
[0011]優(yōu)選地，所述倍頻單元包括倍數均為兩倍的第一倍頻器和第二倍頻器。
[0012]有益效果:本發(fā)明專利與現有技術相比具有以下優(yōu)點:1、整機電路簡單；2.電路方案獨特，采用變頻加倍頻的方式，減少倍頻次數提高線性度；3、Ku波段、X波段、C波段輸入輸出接口接隔離器，使得接口與外部連接電路有良好的匹配，同時消除外部電路負載對組件牽引而引起的指標惡化；4、設計低時延失真S波段介質濾波器、C波段腔體濾波器；Ku波段腔體濾波器，提高整機指標性能；5、功耗低，本發(fā)明專利的功耗最大值僅為2.5W。
【專利附圖】

【附圖說明】[0013]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等同形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0015]海洋環(huán)境衛(wèi)星雷達的高度計通過Ku和C波段發(fā)射250MHz±40MHz的線性調頻信號，該線性調頻信號也就是本發(fā)明中的調制信號。如圖1所示，調制信號首先輸入放大混頻單元一。所述放大混頻單元一由依次串聯的中頻放大器2、第一功分3、衰減器4、第一混頻器5和第一濾波器6組成。調制信號一般較弱，首先由中頻放大器2進行放大，放大后經過第一功分3輸入衰減器4。所述中頻放大器2選用MACOM公司的SMA4012。衰減器4實現電平變換，以使調制信號達到第一混頻器5的輸入電平要求。第一混頻器5選用MCA1-80LH。在第一混頻器5中，調制信號加載到3145MHz的第一載波上。從頻譜上看，第一次調制后信號由第一載波和調制信號的頻率之差及之和兩部分組成。第一濾波器6為介質濾波器，連接在第一混頻器5的輸出端，以去除第一次調制后信號中的低頻分量以及3145MHz的第一載波，而高頻分量由于其頻譜位于S波段，因此放大混頻單元一輸出的是S波段信號。
[0016]第一濾波器6將所述S波段信號輸出到倍頻單元。所述倍頻單元由依次串聯的衰減器4、S波段放大單元7、第一倍頻器8、第二濾波器9、第二倍頻器11、第三濾波器12以及Ku波段放大單元13組成。S波段信號經過衰減器4調制電平后，由S波段放大單元7放大。放大后的S波段信號進入第一倍頻器8進行倍頻，使得S波段信號變成C波段信號。倍頻器有一個缺點就是其會產生大量的諧波噪聲，因此在第一倍頻器8后面連接第二濾波器9，以去除諧波噪聲選取帶有調制信號的頻譜。所述C波段信號再經過C波段第一放大器10放大后進入第二倍頻器11。同理，第二倍頻器11后面也連接一個第三濾波器12，以去除諧波噪聲選取帶有調制信號的頻譜。經過第二倍頻器11的倍頻后，C波段信號轉換成Ku波段信號。所述Ku波段信號再由Ku波段放大單元13放大。所述第一倍頻器8和第二倍頻器11均采用MACOM公司的FDZ5013。
[0017]放大后的Ku波段信號經過Ku波段隔離器14進入Ku波段功分15。所述Ku波段功分15具有一個輸入端和兩個輸出端,將一路輸入分為兩路輸出。其中一路輸出經過一個ku波段隔離器14輸出用于發(fā)射的Ku波段信號。另一路則將Ku波段信號輸出到放大混頻單元二。放大混頻單元二由依次串聯的第二混頻器16、衰減器4、第四濾波器17、C波段第二放大器18以及耦合檢波單元19組成。第二混頻器16選用MCA1-80LH。第二混頻器16將Ku波段信號與第二載波8330MHz混頻，因而Ku波段信號在頻譜上被搬移到頻率較低的C波段，形成C波段信號，當然另一部分Ku波段信號則被搬移到了較高的頻率上。所述C波段信號通過衰減器4調整電平后輸入第四濾波器17，濾掉較高頻率的信號以及第二載波8330MHz。第四濾波器17為腔體濾波器。接著C波段信號由C波段第二放大器18放大后，再經過衰減器4調整電平輸入耦合檢波單元19。所述C波段第二放大器18選用MACOM公司的SMA4012。耦合檢波單元19耦合一定的微波能量到功率遙測電路。大部分的C波段信號隨后輸出。
[0018]星用高度計的信號處理要求整個電路具有較高的線性度。為了防止放大器飽和而造成信號失真，在每一個放大器之前均設置了 IdB的衰減器4。整個裝置由退耦平滑電路21供電，以降低整機功耗，經測量功耗最大值僅為2.5W。
[0019]一種海洋環(huán)境衛(wèi)星高度計用微波發(fā)射變頻方法，包括以下步驟:首先，調制信號經過第一次混頻加載到3145MH的第一載波上，將基帶信號搬移到S波段。由于混頻后會產生不需要的低頻分量，所以還需做高通濾波后才能得到混頻后信號一。
[0020]接著，混頻后信號一經過兩次倍數分別為二倍的倍頻后，基帶信號又被搬移到Ku波段。經由放大后進入功分器，Ku波段信號由該功分器分為支路信號和輸出的Ku波段信號。
[0021]所述支路信號與8330MHz的第二載波混頻，將基帶信號下變頻到C波段。經過低通濾波器濾除高頻分量后，經過耦合檢波輸出該C波段信號。
[0022]如果直接倍頻至Ku波段，則信號帶寬會有較大的變化。為了盡量不影響基帶信號的帶寬，同時又使得載波信號的頻率遠離基帶信號，本發(fā)明采用先變頻再倍頻的方法。
【權利要求】
1.一種海洋環(huán)境衛(wèi)星高度計用微波發(fā)射變頻方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)調制信號經過第一次混頻加載到第一載波上，濾波后得到混頻后信號一； 2)所述混頻后信號一經過倍頻和放大后分為支路信號和輸出的Ku波段信號； 3)所述支路信號在第二次混頻時加載到第二載波上，濾波放大后輸出C波段信號。
2.根據權利要求1所述的海洋環(huán)境衛(wèi)星高度計用微波發(fā)射變頻方法，其特征在于，所述第一載波為3145MHz本振信號。
3.根據權利要求1所述的海洋環(huán)境衛(wèi)星高度計用微波發(fā)射變頻方法，其特征在于，所述第二載波為8330MHz本振信號。
4.根據權利要求1所述的海洋環(huán)境衛(wèi)星高度計用微波發(fā)射變頻方法，其特征在于，所述步驟3)中濾波放大后還經過耦合檢波，再輸出C波段信號。
5.一種實現權利要求4所述變頻方法的微波發(fā)射裝置，其特征在于，包括輸入調制信號的放大混頻單元一，將所述放大混頻單元一輸出的混頻后信號一進行倍頻的倍頻單元，倍頻后的倍頻信號經過功分器的一路連接到放大混頻單元二，功分器另一路輸出Ku波段信號，放大混頻單元二對倍頻信號做混頻放大以及耦合檢波后輸出C波段信號。
6.根據權利要求5所述的微波發(fā)射裝置，其特征在于，所述倍頻單元包括倍數均為兩倍的第一倍頻器和第二倍頻器。
【文檔編號】H03D7/16GK103872990SQ201410074373
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權日:2014年3月3日
【發(fā)明者】吳剛, 羅運生, 周明 申請人:中國電子科技集團公司第五十五研究所