本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域中的一種C波段大功率射頻收發(fā)設(shè)備，特別適用于C波段通信系統(tǒng)中無線信號(hào)的頻率變換和功率放大。

背景技術(shù)：

隨著散射通信技術(shù)的發(fā)展，對(duì)C頻段通信系統(tǒng)的發(fā)射功率的要求越來越大，接收信號(hào)的電平門限越來越低，集成度要求越來越高。以往的高功率放大器設(shè)備與收發(fā)信機(jī)設(shè)備相互獨(dú)立，為了提高系統(tǒng)的集成度，需要將兩種設(shè)備集成。同時(shí)為了較小設(shè)備的收發(fā)干擾，通過增加級(jí)間濾波器提高系統(tǒng)的收發(fā)抑制度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供高可靠性、高集成度、性能穩(wěn)定的一種C波段大功率收發(fā)設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種C波段大功率射頻收發(fā)設(shè)備，包括變頻器1、監(jiān)控單元4、電源單元5、電調(diào)濾波器單元2和功率放大器單元3，所述的電調(diào)濾波器單元2包括發(fā)通道電調(diào)濾波器和收通道電調(diào)濾波器；

變頻器1用于將輸入的中頻調(diào)制信號(hào)上變頻至射頻信號(hào)，將射頻信號(hào)發(fā)送至電調(diào)濾波器單元2的發(fā)通道電調(diào)濾波器；還用于將濾波后的接收射頻信號(hào)下變頻至中頻解調(diào)信號(hào)，并進(jìn)行增益控制后輸出；

發(fā)通道電調(diào)濾波器用于根據(jù)預(yù)設(shè)頻率進(jìn)行校頻；還用于將射頻信號(hào)濾波后發(fā)送至功率放大器單元3；

功率放大器單元3用于將濾波后的射頻信號(hào)放大到指定功率后輸出；

收通道電調(diào)濾波器用于根據(jù)預(yù)設(shè)頻率進(jìn)行校頻；還用于將輸入的接收射頻信號(hào)經(jīng)過濾波后發(fā)送至變頻器1；

監(jiān)控單元4用于分別對(duì)變頻器1、電調(diào)濾波器單元2和功率放大器單元3進(jìn)行工作狀態(tài)的監(jiān)測和控制；還用于發(fā)送預(yù)設(shè)頻率分別至發(fā)通道電調(diào)濾波器和收通道電調(diào)濾波器。

其中，發(fā)通道電調(diào)濾波器和收通道電調(diào)濾波器結(jié)構(gòu)相同，均包括濾波器201、校頻單元202、驅(qū)動(dòng)器203、第一定向耦合器204-1和第二定向耦合器204-2；

校頻單元202用于根據(jù)監(jiān)控單元4輸出的預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生指定頻率的校頻信號(hào)，將校頻信號(hào)經(jīng)第一定向耦合器204-1耦合至濾波器201；還用于通過檢測接收到的濾波后的校頻信號(hào)的幅度判斷濾波器201當(dāng)前的工作頻率，根據(jù)當(dāng)前的工作頻率控制驅(qū)動(dòng)器203調(diào)諧濾波器201至選頻頻率，并輸出調(diào)諧成功信號(hào)至監(jiān)控單元4；濾波器201用于將校頻信號(hào)進(jìn)行濾波后經(jīng)第二定向耦合器204-2耦合至校頻單元202，還用于在驅(qū)動(dòng)器203的控制下調(diào)諧至選頻頻率。

其中，所述的功率放大器單元3包括數(shù)控衰減器301、驅(qū)動(dòng)級(jí)功放302、末級(jí)功放303、功率檢測器304、供電監(jiān)控單元305和功放監(jiān)控單元306；

數(shù)控衰減器301用于根據(jù)通信需求對(duì)濾波后的射頻信號(hào)進(jìn)行增益控制后輸出至驅(qū)動(dòng)級(jí)功放302；

驅(qū)動(dòng)級(jí)功放302用于對(duì)增益控制后的射頻信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的射頻信號(hào)輸出至末級(jí)功放303；

末級(jí)功放303用于采用功率合成技術(shù)進(jìn)一步放大射頻信號(hào)至指定功率后輸出；還用于將溫度發(fā)送至功放監(jiān)控單元306；

功率檢測器304用于對(duì)輸出功率與反射功率進(jìn)行取樣，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后上報(bào)至監(jiān)控單元4；

功放監(jiān)控單元306用于接收監(jiān)控單元4的查詢指令，根據(jù)查詢指令發(fā)送電壓、電流查詢指令至供電監(jiān)控單元305；還用于發(fā)送溫度查詢指令至末級(jí)功放303；還用于將電壓、電流和溫度上報(bào)至監(jiān)控單元4；

供電監(jiān)控單元305用于根據(jù)電壓、電流查詢指令檢測末級(jí)功放303的電壓和電流，并發(fā)送至功放監(jiān)控單元306。

其中，所述的變頻器1采用二次變頻技術(shù)，將輸入的中頻調(diào)制信號(hào)進(jìn)形二次變頻上變頻至射頻信號(hào)；將濾波后的接收射頻信號(hào)進(jìn)行二次變頻下變頻至中頻解調(diào)信號(hào)。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

1、本發(fā)明采用了二次變頻技術(shù)，二次變頻更好地抑制了變頻中的本振泄漏、上變頻中的邊帶干擾和下變頻中的鏡像干擾，發(fā)揮濾波器的遠(yuǎn)端抑制能力，使頻率配置更容易。

2、本發(fā)明具有頻率校準(zhǔn)的電調(diào)濾波器技術(shù)，由濾波器201、校頻單元202、驅(qū)動(dòng)器203、兩個(gè)定向耦合器204組成，實(shí)現(xiàn)了濾波器選擇頻率的自動(dòng)校準(zhǔn)。

3、本發(fā)明功率放大器單元3采用功率合成技術(shù)輸出功率容量達(dá)到160W，同時(shí)通過小步進(jìn)的數(shù)控衰減與高精度的功率檢測實(shí)現(xiàn)自動(dòng)功率控制功能，并且實(shí)現(xiàn)功率放大器與收發(fā)信機(jī)的集成，提供高的收發(fā)抑制度，解決了C波段散射通信系統(tǒng)中所需要的大功率射頻收發(fā)設(shè)備的需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的大功率射頻收發(fā)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的電調(diào)濾波器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的功率放大器單元結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明的一種C波段大功率射頻收發(fā)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的收發(fā)設(shè)備，包括變頻器1、電調(diào)濾波器單元2、功率放大器單元3、監(jiān)控單元4和電源5；變頻器1包括上變頻器、下變頻器和頻率綜合器；

變頻器1用于將輸入的中頻調(diào)制信號(hào)上變頻至射頻信號(hào)，將射頻信號(hào)發(fā)送至電調(diào)濾波器單元2的發(fā)通道電調(diào)濾波器；還用于將濾波后的接收射頻信號(hào)下變頻至中頻解調(diào)信號(hào)，并進(jìn)行增益控制后輸出；

發(fā)通道電調(diào)濾波器用于根據(jù)預(yù)設(shè)頻率進(jìn)行校頻；還用于將射頻信號(hào)濾波后發(fā)送至功率放大器單元3；

功率放大器單元3用于將濾波后的射頻信號(hào)放大到指定功率后輸出；

收通道電調(diào)濾波器用于根據(jù)預(yù)設(shè)頻率進(jìn)行校頻；還用于將輸入的接收射頻信號(hào)經(jīng)過濾波后發(fā)送至變頻器1；

監(jiān)控單元4用于分別對(duì)變頻器1、電調(diào)濾波器單元2和功率放大器單元3進(jìn)行工作狀態(tài)的監(jiān)測和控制；還用于發(fā)送預(yù)設(shè)頻率分別至發(fā)通道電調(diào)濾波器和收通道電調(diào)濾波器。

如圖2所示，發(fā)通道電調(diào)濾波器和收通道電調(diào)濾波器結(jié)構(gòu)相同，均包括濾波器201、校頻單元202、驅(qū)動(dòng)器203、第一定向耦合器204-1和第二定向耦合器204-2；

校頻單元202用于根據(jù)監(jiān)控單元4輸出的預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生指定頻率的校頻信號(hào)，將校頻信號(hào)經(jīng)第一定向耦合器204-1耦合至濾波器201；還用于通過檢測接收到的濾波后的校頻信號(hào)的幅度判斷濾波器201當(dāng)前的工作頻率，根據(jù)當(dāng)前的工作頻率控制驅(qū)動(dòng)器203調(diào)諧濾波器201至選頻頻率，并輸出調(diào)諧成功信號(hào)至監(jiān)控單元4；濾波器201用于將校頻信號(hào)進(jìn)行濾波后經(jīng)第二定向耦合器204-2耦合至校頻單元202，還用于在驅(qū)動(dòng)器203的控制下調(diào)諧至選頻頻率。

如圖3所示，所述的功率放大器單元3包括數(shù)控衰減器301、驅(qū)動(dòng)級(jí)功放302、末級(jí)功放303、功率檢測器304、供電監(jiān)控單元305和功放監(jiān)控單元306；

數(shù)控衰減器301用于根據(jù)通信需求對(duì)濾波后的射頻信號(hào)進(jìn)行增益控制后輸出至驅(qū)動(dòng)級(jí)功放302；

驅(qū)動(dòng)級(jí)功放302用于對(duì)增益控制后的射頻信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的射頻信號(hào)輸出至末級(jí)功放303；

末級(jí)功放303用于采用功率合成技術(shù)進(jìn)一步放大射頻信號(hào)至指定功率后輸出；還用于將溫度發(fā)送至功放監(jiān)控單元306；

功率檢測器304用于對(duì)輸出功率與反射功率進(jìn)行取樣，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后上報(bào)至監(jiān)控單元4；

功放監(jiān)控單元306用于接收監(jiān)控單元4的查詢指令，根據(jù)查詢指令發(fā)送電壓、電流查詢指令至供電監(jiān)控單元305；還用于發(fā)送溫度查詢指令至末級(jí)功放303；還用于將電壓、電流和溫度上報(bào)至監(jiān)控單元4；

供電監(jiān)控單元305用于根據(jù)電壓、電流查詢指令檢測末級(jí)功放303的電壓和電流，并發(fā)送至功放監(jiān)控單元306。

本發(fā)明的簡要工作原理：

中頻調(diào)制信號(hào)經(jīng)過變頻器1二次上變頻后變換至射頻信號(hào)，經(jīng)發(fā)通道電調(diào)濾波器濾波后送入數(shù)控衰減器301，控制到要求的電平后送入驅(qū)動(dòng)級(jí)功放302進(jìn)行射頻信號(hào)的放大，放大后的射頻信號(hào)進(jìn)入末級(jí)功放303進(jìn)一步放大至指定功率后輸出，功率檢測器304完成對(duì)輸出信號(hào)和反射信號(hào)的檢測。

接收射頻信號(hào)經(jīng)過收通道電調(diào)濾波器濾波后，經(jīng)過變頻器1二次下變頻變換至中頻信號(hào)，并進(jìn)行增益控制后，輸出至解調(diào)器。