一種微波寬頻帶下變頻器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種微波寬頻帶下變頻器，它包括射頻信號(hào)處理模塊、中頻信號(hào)處理模塊、混頻模塊和增益切換模塊，射頻信號(hào)處理模塊的輸入與接收天線的射頻信號(hào)輸出連接，射頻信號(hào)處理模塊的輸出與混頻模塊的射頻輸入端連接，混頻模塊的中頻輸出端與中頻信號(hào)處理模塊的輸入連接，中頻信號(hào)處理模塊的輸出與增益切換模塊的輸入連接，增益切換模塊的輸出端輸出變頻后的射頻信號(hào)。本發(fā)明能穩(wěn)定的接收10G~15G的微波信號(hào)，信號(hào)通過(guò)一次變頻，輸出1G~6Hz中頻信號(hào)，可通過(guò)簡(jiǎn)單的方式設(shè)置系統(tǒng)增益，本振相位噪聲低；根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)的下變頻器體積小，重量輕，外形非常人性化，操作方便，功耗低，自帶鋰電池，使下變頻器無(wú)需其它繁瑣的供電方式。
【專利說(shuō)明】一種微波寬頻帶下變頻器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變頻器，特別是涉及一種微波寬頻帶下變頻器。

【背景技術(shù)】
[0002]微波混頻器是任何微波接收系統(tǒng)必不可少的前端電路功能塊。它將微弱的微波信號(hào)和本地振蕩信號(hào)同時(shí)加到非線性元件上，實(shí)現(xiàn)頻率由高頻到低頻或低頻到高頻的轉(zhuǎn)換，輸出為中頻信號(hào)，以進(jìn)行下一步功能處理。
[0003]微波下變頻器是衛(wèi)星地面站接收鏈路上的一個(gè)分系統(tǒng)，其作用是把微波信號(hào)變換成中頻信號(hào)，將中頻信號(hào)提供給后端解調(diào)設(shè)備。作為地面?zhèn)墒障到y(tǒng)的一個(gè)核心裝備，微波下變頻器的動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度、噪聲系數(shù)、頻率穩(wěn)定度等性能指標(biāo)對(duì)整個(gè)鏈路的性能起著決定性因素。
[0004]目前，微波下變頻器并不能很好的達(dá)到設(shè)備體積小、重量輕、功耗低的要求，在電性能方面不能很好的達(dá)到寬頻帶、大動(dòng)態(tài)范圍、高靈敏度和低相位噪聲的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種微波寬頻帶下變頻器，將微波射頻信號(hào)通過(guò)一次變頻輸出為中頻信號(hào)，并自帶鋰電池，系統(tǒng)增益設(shè)置簡(jiǎn)單，操作方便，功耗低。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種微波寬頻帶下變頻器，它包括射頻信號(hào)處理模塊、中頻信號(hào)處理模塊、混頻模塊和增益切換模塊，射頻信號(hào)處理模塊的輸入與接收天線的射頻信號(hào)輸出連接，射頻信號(hào)處理模塊的輸出與混頻模塊的射頻輸入端連接，混頻模塊的中頻輸出端與中頻信號(hào)處理模塊的輸入連接，中頻信號(hào)處理模塊的輸出與增益切換模塊的輸入連接，增益切換模塊的輸出端輸出變頻后的射頻信號(hào)。
[0007]所述的射頻信號(hào)處理模塊包括帶通濾波器A、放大器A和低通濾波器A，帶通濾波器A的輸入與外部天線饋線連接，帶通濾波器A的輸出與放大器A連接，放大器A的輸出與低通濾波器A連接，低通濾波器A的輸出與混頻模塊的射頻輸入端連接，帶通濾波器A負(fù)責(zé)濾除天線饋線輸入信號(hào)的鏡頻、中頻和帶外干擾信號(hào)，放大器A為低噪放大器，降低系統(tǒng)噪聲系數(shù)，增加信號(hào)接收靈敏度，低通濾波器A濾除信號(hào)諧波。
[0008]所述的中頻信號(hào)處理模塊包括低通濾波器B和放大器B，低通濾波器B的輸入與混頻模塊的中頻輸出連接，低通濾波器B的輸出與放大器B連接，放大器B的輸出與增益切換模塊連接。
[0009]所述的混頻模塊包括混頻器和本地振蕩器，所述的混頻器的射頻輸入端與低通濾波器A的輸出連接，混頻器的中頻輸出端與低通濾波器B連接，混頻器的本振信號(hào)輸入與本地振蕩器輸出連接。
[0010]所述的混頻模塊還包括帶通濾波器B和倍頻器，混頻器的本振信號(hào)輸入端與帶通濾波器B的輸出連接，帶通濾波器B的輸入與倍頻器的輸出連接，倍頻器的輸入與本地振蕩器輸出連接。
[0011]所述的增益切換模塊包括二選一開(kāi)關(guān)A、放大器C、二選一開(kāi)關(guān)B和低通濾波器C，二選一開(kāi)關(guān)A輸入端與中頻信號(hào)處理模塊的輸出端連接,二選一開(kāi)關(guān)A的一路輸出與二選一開(kāi)關(guān)B的一路輸入連接,二選一開(kāi)關(guān)A的另一路輸出通過(guò)放大器C與二選一開(kāi)關(guān)B的另一路輸入連接，二選一開(kāi)關(guān)B的輸出與低通濾波器C的輸入連接,低通濾波器C的輸出端輸出變頻后的射頻信號(hào)。
[0012]它還包括一個(gè)蓄電池，蓄電池分別與射頻信號(hào)處理模塊、中頻信號(hào)處理模塊、混頻模塊和增益切換模塊連接，提供電源。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能穩(wěn)定的接收1G?15G的微波信號(hào)，信號(hào)通過(guò)一次變頻，輸出IG飛Hz中頻信號(hào)，可通過(guò)簡(jiǎn)單的方式改變系統(tǒng)增益，本振相位噪聲低；根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)的下變頻器體積小，重量輕，外形非常人性化，操作方便，功耗低，自帶鋰電池，使下變頻器無(wú)需其它繁瑣的供電方式。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明下變頻器的系統(tǒng)框圖；
圖2為本發(fā)明下變頻器的電路原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0016]如圖1所示，一種微波寬頻帶下變頻器，它包括射頻信號(hào)處理模塊、中頻信號(hào)處理模塊、混頻模塊和增益切換模塊，射頻信號(hào)處理模塊的輸入與接收天線的射頻信號(hào)輸出連接，射頻信號(hào)處理模塊的輸出與混頻模塊的射頻輸入端連接，混頻模塊的中頻輸出端與中頻信號(hào)處理模塊的輸入連接，中頻信號(hào)處理模塊的輸出與增益切換模塊的輸入連接，增益切換模塊的輸出端輸出變頻后的射頻信號(hào)。
[0017]射頻信號(hào)處理模塊的輸入端與微波寬頻帶下變頻器的信號(hào)輸入接口連接，微波寬頻帶下變頻器的信號(hào)輸入接口與接收天線連接，接收天線接收的信號(hào)頻率為1GHz?15GHz ο
[0018]如圖2所示，所述的射頻信號(hào)處理模塊包括帶通濾波器A、放大器A和低通濾波器A，帶通濾波器A的輸入與外部天線饋線連接，帶通濾波器A的輸出與放大器A連接，放大器A的輸出與低通濾波器A連接，低通濾波器A的輸出與混頻模塊的射頻輸入端連接，帶通濾波器A負(fù)責(zé)濾除天線饋線輸入信號(hào)的鏡頻、中頻和帶外干擾信號(hào)，放大器A為低噪放大器，降低系統(tǒng)噪聲系數(shù)，增加信號(hào)接收靈敏度，低通濾波器A濾除信號(hào)諧波。
[0019]所述的中頻信號(hào)處理模塊包括低通濾波器B和放大器B，低通濾波器B的輸入與混頻模塊的中頻輸出連接，低通濾波器B的輸出與放大器B連接，放大器B的輸出與增益切換模塊連接。
[0020]所述的混頻模塊包括混頻器和本地振蕩器，所述的混頻器的射頻輸入端與低通濾波器A的輸出連接，混頻器的中頻輸出端與低通濾波器B連接，混頻器的本振信號(hào)輸入與本地振蕩器輸出連接。
[0021]所述的混頻模塊還包括帶通濾波器B和倍頻器，混頻器的本振信號(hào)輸入端與帶通濾波器B的輸出連接，帶通濾波器B的輸入與倍頻器的輸出連接，倍頻器的輸入與本地振蕩器輸出連接。
[0022]所述的倍頻器為二倍頻器，所述的本地振蕩器發(fā)射的本振信號(hào)頻率為8GHz。
[0023]8GHz的本振信號(hào)經(jīng)過(guò)二倍頻器后，本振信號(hào)變?yōu)?6GHz的本振信號(hào)。
[0024]所述的增益切換模塊包括二選一開(kāi)關(guān)A、放大器C、二選一開(kāi)關(guān)B和低通濾波器C，二選一開(kāi)關(guān)A輸入端與中頻信號(hào)處理模塊的輸出端連接,二選一開(kāi)關(guān)A的一路輸出與二選一開(kāi)關(guān)B的一路輸入連接,二選一開(kāi)關(guān)A的另一路輸出通過(guò)放大器C與二選一開(kāi)關(guān)B的另一路輸入連接，二選一開(kāi)關(guān)B的輸出與低通濾波器C的輸入連接,低通濾波器C的輸出端輸出變頻后的射頻信號(hào)。
[0025]兩個(gè)二選一開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)，使系統(tǒng)增益在不同的增益值之間進(jìn)行切換，如根據(jù)要求，在設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)保證系統(tǒng)增益在OdB和1dB之間切換，當(dāng)二選一開(kāi)關(guān)A通過(guò)放大器C與二選一開(kāi)關(guān)B連通時(shí)，使系統(tǒng)增益為10dB，當(dāng)二選一開(kāi)關(guān)A與二選一開(kāi)關(guān)B直接連接時(shí)，系統(tǒng)增益為OdB。
[0026]1GHz?15GHz的接收輸入信號(hào)和16GHz的本振信號(hào)經(jīng)過(guò)混頻器后，輸出IGHz?6GHz的輸出信號(hào)。
[0027]接收天線將接收到的10G?15G信號(hào)輸入到射頻信號(hào)處理模塊，射頻信號(hào)處理模塊的帶通濾波器A濾除鏡頻和中頻以及帶外其它對(duì)系統(tǒng)造成干擾的信號(hào)，信號(hào)經(jīng)帶通濾波器A后經(jīng)過(guò)低噪聲放大器A放大，放大器的主要作用是降低系統(tǒng)噪聲系數(shù)，增加系統(tǒng)靈敏度，信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器A后輸入低通濾波器A，濾除輸入信號(hào)諧波。
[0028]信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻信號(hào)處理模塊后接入混頻模塊，1GHz?15GHz輸入信號(hào)通過(guò)射頻輸入接口輸入混頻器，8GHz的本振信號(hào)經(jīng)過(guò)二倍頻器后，輸出16GHz本振信號(hào)，16GHz本振信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器B濾除帶外干擾后，通過(guò)本振信號(hào)輸入接口輸入混頻器，混頻器將1GHz?15GHz輸入信號(hào)與16GHz本振信號(hào)混頻后得到IGHz?6GHz輸出信號(hào)。
[0029]混頻模塊將信號(hào)接入中頻信號(hào)處理模塊，輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器B，減小混頻器輸出的雜散和高次諧波信號(hào)，在經(jīng)過(guò)放大器B放大輸出信號(hào)。
[0030]中頻信號(hào)處理模塊將信號(hào)接入增益切換模塊，通過(guò)二選一開(kāi)關(guān)A和二選一開(kāi)關(guān)B使系統(tǒng)增益在OdB和1dB之間切換，信號(hào)通過(guò)低通濾波器C，濾除信號(hào)諧波及遠(yuǎn)端雜散后，輸出IGHz?6GHz信號(hào)，
它還包括一個(gè)蓄電池，蓄電池分別與射頻信號(hào)處理模塊、中頻信號(hào)處理模塊、混頻模塊和增益切換模塊連接，提供電源。
[0031]蓄電池為12V鋰電池，自帶鋰電池，使下變頻器無(wú)需其它繁瑣的供電方式。
[0032]本發(fā)明能穩(wěn)定的接收10G?15G的微波信號(hào)，信號(hào)通過(guò)一次變頻，輸出IG飛Hz中頻信號(hào)；下變頻器增益可通過(guò)簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行切換，如在OdB和1dB之間進(jìn)行設(shè)置；本振相位噪聲低,如根據(jù)頻譜儀器實(shí)際測(cè)試,接收機(jī)的本振相位噪聲能夠到達(dá)-90dBc/Hz@10KHz。
[0033]采用本發(fā)明設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)的下變頻器體積小，重量輕，外形的人性化，操作方便，功耗低，自帶鋰電池，使下變頻器無(wú)需其它繁瑣的供電方式。
【權(quán)利要求】
1.一種微波寬頻帶下變頻器，其特征在于:它包括射頻信號(hào)處理模塊、中頻信號(hào)處理模塊、混頻模塊和增益切換模塊，射頻信號(hào)處理模塊的輸入與接收天線的射頻信號(hào)輸出連接，射頻信號(hào)處理模塊的輸出與混頻模塊的射頻輸入端連接，混頻模塊的中頻輸出端與中頻信號(hào)處理模塊的輸入連接，中頻信號(hào)處理模塊的輸出與增益切換模塊的輸入連接，增益切換模塊的輸出端輸出變頻后的射頻信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波寬頻帶下變頻器，其特征在于:所述的射頻信號(hào)處理模塊包括帶通濾波器A、放大器A和低通濾波器A，帶通濾波器A的輸入與外部天線饋線連接，帶通濾波器A的輸出與放大器A連接，放大器A的輸出與低通濾波器A連接，低通濾波器A的輸出與混頻模塊的射頻輸入端連接，帶通濾波器A負(fù)責(zé)濾除天線饋線輸入信號(hào)的鏡頻、中頻和帶外干擾信號(hào)，放大器A為低噪放大器，降低系統(tǒng)噪聲系數(shù)，增加信號(hào)接收靈敏度，低通濾波器A濾除信號(hào)諧波。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波寬頻帶下變頻器，其特征在于:所述的中頻信號(hào)處理模塊包括低通濾波器B和放大器B，低通濾波器B的輸入與混頻模塊的中頻輸出連接，低通濾波器B的輸出與放大器B連接，放大器B的輸出與增益切換模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波寬頻帶下變頻器，其特征在于:所述的混頻模塊包括混頻器和本地振蕩器，所述的混頻器的射頻輸入端與低通濾波器A的輸出連接，混頻器的中頻輸出端與低通濾波器B連接，混頻器的本振信號(hào)輸入與本地振蕩器輸出連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微波寬頻帶下變頻器，其特征在于:所述的混頻模塊還包括帶通濾波器B和倍頻器，混頻器的本振信號(hào)輸入端與帶通濾波器B的輸出連接，帶通濾波器B的輸入與倍頻器的輸出連接，倍頻器的輸入與本地振蕩器輸出連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波寬頻帶下變頻器，其特征在于:所述的增益切換模塊包括二選一開(kāi)關(guān)A、放大器C、二選一開(kāi)關(guān)B和低通濾波器C, 二選一開(kāi)關(guān)A輸入端與中頻信號(hào)處理模塊的輸出端連接，二選一開(kāi)關(guān)A的一路輸出與二選一開(kāi)關(guān)B的一路輸入連接，二選一開(kāi)關(guān)A的另一路輸出通過(guò)放大器C與二選一開(kāi)關(guān)B的另一路輸入連接,二選一開(kāi)關(guān)B的輸出與低通濾波器C的輸入連接，低通濾波器C的輸出端輸出變頻后的射頻信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波寬頻帶下變頻器，其特征在于:它還包括一個(gè)蓄電池，蓄電池分別與射頻信號(hào)處理模塊、中頻信號(hào)處理模塊、混頻模塊和增益切換模塊連接，提供電源。
【文檔編號(hào)】H03D7/16GK104270098SQ201410552773
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】寧濤, 王景, 岑巍, 吳東海, 何健 申請(qǐng)人:成都九華圓通科技發(fā)展有限公司