CN105430356B - 一种四路输出微波变频电路及微波变频器 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于卫星电视领域，尤其涉及一种四路输出微波变频电路及微波变频器。在本发明的实施例中，所述四路输出微波变频电路包括四个放大器、两个带通滤波器、一个混频器、四个二极管和四个稳压管，所述放大器对卫星发射的垂直极化信号和水平极化信号分别进行两级放大后输出至所述带通滤波器，所述带通滤波器对所述垂直极化信号和所述水平极化信号进行频率选择后输出至混频器，所述混频器将所述垂直极化信号和所述水平极化信号分别与本振频率进行混频后输出卫星接收机所需频段的信号，电路结构简单，节约成本。
Description
技术领域
本发明属于卫星电视领域，尤其涉及一种四路输出微波变频电路及微波变频器。
背景技术
微波变频器是卫星电视接收系统中不可缺少的器件。微波变频器一般包括前端放大电路、滤波电路、混频电路、中频放大电路和电源模块，其可以将Ku波段(10.7GHz～12.75GHz)卫星传送下来的微弱信号进行放大、滤波再与其中的本振频率混频后输出卫星接收机所需要的中频信号(950MHz～2150MHz)。
目前市场上普遍的四路输出微波变频器由六个低噪声放大器、四个带通滤波器、两个本振器、两个谐振器、四个混频器、八个中频放大器、四个稳压器、两个切换芯片、一个供电芯片和四个二极管组成，电路结构复杂，生产成本高，材料成本高。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种四路输出微波变频电路，旨在解决传统的四路输出微波变频器电路结构复杂，生产成本高，材料成本高的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种四路输出微波变频电路，所述四路输出微波变频电路的每个输出端各接一个卫星接收机，所述四路输出微波变频电路包括：
接收卫星发射的垂直极化信号并将所述垂直极化信号进行第一级放大的第一放大器；
输入端与所述第一放大器的输出端连接，对所述垂直极化信号进行第二级放大的第二放大器；
输入端与所述第二放大器的输出端连接，对所述垂直极化信号进行频率选择的第一带通滤波器；
接收卫星发射的水平极化信号并将所述水平极化信号进行第一级放大的第三放大器；
输入端与所述第三放大器的输出端连接，对所述水平极化信号进行第二级放大的第四放大器；
输入端与所述第四放大器的输出端连接，对所述水平极化信号进行频率选择的第二带通滤波器；
第一输入端和第二输入端分别与所述第一带通滤波器的输出端和第二带通滤波器的输出端连接，产生本振频率，并将所述垂直极化信号和所述水平极化信号分别与所述本振频率进行混频的混频器；以及
四个二极管和四个稳压管；
所述四个稳压管的输入端各与一个卫星接收机连接，所述四个稳压管的输出端分别与四个二极管的正极连接，所四个二极管的负极共接于所述混频器的电源端。
进一步的，所述四路输出微波变频电路还包括：
晶体振荡器Y；
所述晶体振荡器Y的两端均与所述混频器连接，所述晶体振荡器Y和所述混频器进行倍频后产生所需的双本振频率。
进一步的，所述双本振频率分别为9.75GHz和10.6GHz。
进一步的，所述第一放大器采用MOS管Q1，所述第二放大器采用MOS管Q2，所述第三放大器采用MOS管Q3，所述第四放大器采用MOS管Q4；
所述MOS管Q1的栅极接所述混频器，所述MOS管Q1的漏极同时接所述MOS管Q2的栅极和所述混频器，所述MOS管Q2的栅极接所述混频器，所述MOS管Q2的漏极同时接所述第一带通滤波器的输入端和所述混频器，所述MOS管Q3的栅极接所述混频器，所述MOS管Q3的漏极同时接所述MOS管Q4的栅极和所述混频器，所述MOS管Q4的栅极接所述混频器，所述MOS管Q4的漏极同时接所述第二带通滤波器的输入端和所述混频器。
进一步的，所述混频器采用混频芯片U5，所述混频芯片U5的第一通道第一栅极偏置脚1A_GATE和第一通道第一漏极偏置脚1A_DRAIN分别接所述MOS管Q1的栅极和漏极，所述混频芯片U5的第一通道第二栅极偏置脚2A_GATE和第一通道第二漏极偏置脚2A_DRAIN分别接所述MOS管Q2的栅极和漏极，所述混频芯片U5的第二通道第一栅极偏置脚1B_GATE和第二通道第一漏极偏置脚1B_DRAIN分别接所述MOS管Q3的栅极和漏极，所述混频芯片U5的第二通道第二栅极偏置脚2B_GATE和第二通道第二漏极偏置脚2B_DRAIN分别接所述MOS管Q4的栅极和漏极，所述混频芯片U5的第一射频信号输入脚A_RFIN和第二射频信号输入脚B_RFIN分别接第一带通滤波器和所述第二带通滤波器的输出端。
进一步的，所述四路输出微波变频电路还包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、滤波电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3和滤波电容C4；
所述四路输出微波变频电路的四个输出端分别为所述混频芯片U5的第一信号输出脚IFOUT1、第二信号输出脚IFOUT2、第三信号输出脚IFOUT3和第四信号输出脚IFOUT4，所述混频芯片U5的第一信号输出脚IFOUT1、第二信号输出脚IFOUT2、第三信号输出脚IFOUT3和第四信号输出脚IFOUT4分别通过所述滤波电容C1、所述滤波电容C2、所述滤波电容C3和所述滤波电容C4与一个卫星接收机连接，所述混频芯片U5的第一极性选择脚VTIF1、第二极性选择脚VTIF2、第三极性选择脚VTIF3和第四极性选择脚VTIF4分别通过所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3和所述电阻R4与一个卫星接收机连接。
本发明实施例的另一目的在于提供一种微波变频器，所述微波变频器包括如上述所述的四路输出微波变频电路。
在本发明的实施例中，所述四路输出微波变频电路包括四个放大器、两个带通滤波器、一个混频器、四个二极管和四个稳压管，所述放大器对卫星发射的垂直极化信号和水平极化信号分别进行两级放大后输出至所述带通滤波器，所述带通滤波器对所述垂直极化信号和所述水平极化信号进行频率选择后输出至混频器，所述混频器将所述垂直极化信号和所述水平极化信号分别与本振频率进行混频后输出卫星接收机所需频段的信号，电路结构简单，节约成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的四路输出微波变频电路的模块结构图；
图2是本发明实施例提供的四路输出微波变频电路的电路结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明实施例提供的四路输出微波变频电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
一种四路输出微波变频电路，所述四路输出微波变频电路的每个输出端各接一个卫星接收机，所述四路输出微波变频电路包括：
接收卫星发射的垂直极化信号并将所述垂直极化信号进行第一级放大的第一放大器1；
输入端与所述第一放大器的输出端连接，对所述垂直极化信号进行第二级放大的第二放大器2；
输入端与所述第二放大器的输出端连接，对所述垂直极化信号进行频率选择的第一带通滤波器5；
接收卫星发射的水平极化信号并将所述水平极化信号进行第一级放大的第三放大器3；
输入端与所述第三放大器的输出端连接，对所述水平极化信号进行第二级放大的第四放大器4；
输入端与所述第四放大器的输出端连接，对所述水平极化信号进行频率选择的第二带通滤波器6；
第一输入端和第二输入端分别与所述第一带通滤波器的输出端和第二带通滤波器的输出端连接，产生本振频率，并将所述垂直极化信号和所述水平极化信号分别与所述本振频率进行混频的混频器7；以及
四个二极管和四个稳压管；
所述四个稳压管的输入端各与一个卫星接收机连接，所述卫星接收机为所述稳压管提供13V和18V电压，所述四个稳压管的输出端分别与四个二极管的正极连接，所四个二极管的负极共接于所述混频器的电源端。
每颗卫星上通常有24个电视频道，频道间隔为20MHz，而卫星的带宽为27MHz，说明有部分频率重合了，为充分利用这些频道，以及避免相邻频道的相互干扰，通常将频道顺序按单、双分开，分别以不同极化方式的电磁波发射，即垂直极化和水平极化。并且通过卫星自接收机向所述四路输出微波变频电路提供13/18V两种可切换的电压来确定卫星接收机需要的是水平极化信号还是垂直极化信号。当卫星接收机的节目设置为水平极化时，卫星接收机向所述四路输出微波变频电路提供18V电压，当卫星接收机的节目设置为垂直极化时，卫星接收机向所述四路输出微波变频电路提供13V电压，所述四路微波变频电路识别工作电压，接收相应的极化信号。
图2示出了本发明实施例提供的四路输出微波变频电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明的一实施例，所述四路输出微波变频电路还包括：
晶体振荡器Y；
晶体振荡器Y的两端均与混频器7连接，晶体振荡器Y和混频器7进行倍频后产生所需的双本振频率。
作为本发明的一实施例，所述双本振频率分别为9.75GHz和10.6GHz。
在本实施例中，因为Ku波段的频率范围为10.7GHz～12.75GHz，其带宽超过2000MHz，超出了卫星接收机的频率范围(950MHz～2150MHz)。为了达到全频段接收，将Ku波段频率分为高低两段，低频段为10.7GHz～11.7GHz，高频段为11.7GHz～12.75GHz。因此混频器7要产生的双本振频率分别为9.75GHz和10.6GHz，这样卫星接收机所接收到的频率为：
低频段：10.7GHz-9.75GHz＝0.95GHz，11.7GHz-9.75GHz＝1.95GHz；
高频段：11.7GHz-10.6GHz＝1.1GHz，12.75GHz-10.6GHz＝2.15GHz。
即卫星接收机接收到的频率在950MHz～2150MHz范围内。
在本实施例中，卫星接收机向所述四路输出微波变频电路提供的的13/18V工作电压上迭加有22KHz脉冲包络信号，通过混频器7产生22KHz脉冲信号，输入给卫星接收机，卫星接收机输出0/22KHz脉冲信号来分别选择混频器7是产生低本振还是高本振，同时还可用卫星接收机提供的13V/18V电压来切换水平极化信号或垂直极化信号，实现Ku波段节目全频带接收。
作为本发明的一实施例，第一放大器1采用MOS管Q1，第二放大器2采用MOS管Q2，第三放大器3采用MOS管Q3，第四放大器4采用MOS管Q4；
MOS管Q1的栅极接混频器7，MOS管Q1的漏极同时接MOS管Q2的栅极和混频器7，MOS管Q2的栅极接混频器7，MOS管Q2的漏极同时接第一带通滤波器5的输入端和混频器7，MOS管Q3的栅极接混频器7，MOS管Q3的漏极同时接MOS管Q4的栅极和混频器7，MOS管Q4的栅极接混频器7，MOS管Q4的漏极同时接第二带通滤波器6的输入端和混频器7。
作为本发明的一实施例，第一放大器1、第二放大器2、第三放大器3和第四放大器4还可以采用三极管。
作为本发明的一实施例，混频器7采用混频芯片U5，混频芯片U5的第一通道第一栅极偏置脚1A_GATE和第一通道第一漏极偏置脚1A_DRAIN分别接MOS管Q1的栅极和漏极，混频芯片U5的第一通道第二栅极偏置脚2A_GATE和第一通道第二漏极偏置脚2A_DRAIN分别接MOS管Q2的栅极和漏极，混频芯片U5的第二通道第一栅极偏置脚1B_GATE和第二通道第一漏极偏置脚1B_DRAIN分别接MOS管Q3的栅极和漏极，混频芯片U5的第二通道第二栅极偏置脚2B_GATE和第二通道第二漏极偏置脚2B_DRAIN分别接MOS管Q4的栅极和漏极，混频芯片U5的第一射频信号输入脚A_RFIN和第二射频信号输入脚B_RFIN分别接第一带通滤波器5和第二带通滤波器6的输出端。
作为本发明的一实施例，所述四路输出微波变频电路还包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、滤波电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3和滤波电容C4；
所述四路输出微波变频电路的四个输出端分别为混频芯片U5的第一信号输出脚IFOUT1、第二信号输出脚IFOUT2、第三信号输出脚IFOUT3和第四信号输出脚IFOUT4，混频芯片U5的第一信号输出脚IFOUT1、第二信号输出脚IFOUT2、第三信号输出脚IFOUT3和第四信号输出脚IFOUT4分别通过滤波电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3和滤波电容C4与一个卫星接收机连接，混频芯片U5的第一极性选择脚VTIF1、第二极性选择脚VTIF2、第三极性选择脚VTIF3和第四极性选择脚VTIF4分别通过电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4与一个卫星接收机连接。
以下结合工作原理对本发明的实施例作进一步说明：
由天线接收卫星发射的垂直极化信号和水平极化信号，第一放大器1将所述垂直极化信号进行第一级放大后输出至第二放大器2，第二放大器2将所述垂直极化信号进行第二级放大后输出至第一带通滤波器5，第一带通滤波器5对所述垂直极化信号进行频率选择后输出至混频器7，混频器7与晶体振荡器Y产生本质频率(低频为9.75GHz，高频为10.6GHz)，并将所述垂直极化信号与所述本振频率进行混频后输出一中频信号(950MHz～2150MHz)至所述卫星接收机；第三放大器3将所述水平极化信号进行第一级放大后输出至第四放大器4，第四放大器4将所述水平极化信号进行第二级放大后输出至第二带通滤波器6，第二带通滤波器6对所述水平极化信号进行频率选择后输出至混频器7，混频器7与晶体振荡器Y产生本质频率(低频为9.75GHz，高频为10.6GHz)，并将所述水平极化信号与所述本振频率进行混频后输出一中频信号(950MHz～2150MHz)至所述卫星接收机。
本发明实施例还提供一种包括上述四路输出微波变频电路的微波变频器。
在本发明的实施例中，所述四路输出微波变频电路包括四个放大器、两个带通滤波器、一个混频器、四个二极管和四个稳压管，所述放大器对卫星发射的垂直极化信号和水平极化信号分别进行两级放大后输出至所述带通滤波器，所述带通滤波器对所述垂直极化信号和所述水平极化信号进行频率选择后输出至混频器，所述混频器将所述垂直极化信号和所述水平极化信号分别与本振频率进行混频后输出卫星接收机所需频段的信号，电路结构简单，节约成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种四路输出微波变频电路，所述四路输出微波变频电路的每个输出端各接一个卫星接收机，其特征在于，所述四路输出微波变频电路包括：
接收卫星发射的垂直极化信号并将所述垂直极化信号进行第一级放大的第一放大器；
输入端与所述第一放大器的输出端连接，对所述垂直极化信号进行第二级放大的第二放大器；
输入端与所述第二放大器的输出端连接，对所述垂直极化信号进行频率选择的第一带通滤波器；
接收卫星发射的水平极化信号并将所述水平极化信号进行第一级放大的第三放大器；
输入端与所述第三放大器的输出端连接，对所述水平极化信号进行第二级放大的第四放大器；
输入端与所述第四放大器的输出端连接，对所述水平极化信号进行频率选择的第二带通滤波器；
第一输入端和第二输入端分别与所述第一带通滤波器的输出端和第二带通滤波器的输出端连接，产生本振频率，并将所述垂直极化信号和所述水平极化信号分别与所述本振频率进行混频的混频器；以及
四个二极管和四个稳压管；
所述四个稳压管的输入端各与一个卫星接收机连接，所述四个稳压管的输出端分别与四个二极管的正极连接，所四个二极管的负极共接于所述混频器的电源端；
所述卫星接收机为所述稳压管提供13V和18V电压。
2.如权利要求1所述的四路输出微波变频电路，其特征在于，所述四路输出微波变频电路还包括：
晶体振荡器Y；
所述晶体振荡器Y的两端均与所述混频器连接，所述晶体振荡器Y和所述混频器进行倍频后产生所需的双本振频率。
3.如权利要求2所述的四路输出微波变频电路，其特征在于，所述双本振频率分别为9.75GHz和10.6GHz。
4.如权利要求3所述的四路输出微波变频电路，其特征在于，所述第一放大器采用MOS管Q1，所述第二放大器采用MOS管Q2，所述第三放大器采用MOS管Q3，所述第四放大器采用MOS管Q4；
所述MOS管Q1的栅极接所述混频器，所述MOS管Q1的漏极同时接所述MOS管Q2的栅极和所述混频器，所述MOS管Q2的栅极接所述混频器，所述MOS管Q2的漏极同时接所述第一带通滤波器的输入端和所述混频器，所述MOS管Q3的栅极接所述混频器，所述MOS管Q3的漏极同时接所述MOS管Q4的栅极和所述混频器，所述MOS管Q4的栅极接所述混频器，所述MOS管Q4的漏极同时接所述第二带通滤波器的输入端和所述混频器。
5.如权利要求4所述的四路输出微波变频电路，其特征在于，所述混频器采用混频芯片U5，所述混频芯片U5的第一通道第一栅极偏置脚1A_GATE和第一通道第一漏极偏置脚1A_DRAIN分别接所述MOS管Q1的栅极和漏极，所述混频芯片U5的第一通道第二栅极偏置脚2A_GATE和第一通道第二漏极偏置脚2A_DRAIN分别接所述MOS管Q2的栅极和漏极，所述混频芯片U5的第二通道第一栅极偏置脚1B_GATE和第二通道第一漏极偏置脚1B_DRAIN分别接所述MOS管Q3的栅极和漏极，所述混频芯片U5的第二通道第二栅极偏置脚2B_GATE和第二通道第二漏极偏置脚2B_DRAIN分别接所述MOS管Q4的栅极和漏极，所述混频芯片U5的第一射频信号输入脚A_RFIN和第二射频信号输入脚B_RFIN分别接第一带通滤波器和所述第二带通滤波器的输出端。
6.如权利要求5所述的四路输出微波变频电路，其特征在于，所述四路输出微波变频电路还包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、滤波电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3和滤波电容C4；
所述四路输出微波变频电路的四个输出端分别为所述混频芯片U5的第一信号输出脚IFOUT1、第二信号输出脚IFOUT2、第三信号输出脚IFOUT3和第四信号输出脚IFOUT4，所述混频芯片U5的第一信号输出脚IFOUT1、第二信号输出脚IFOUT2、第三信号输出脚IFOUT3和第四信号输出脚IFOUT4分别通过所述滤波电容C1、所述滤波电容C2、所述滤波电容C3和所述滤波电容C4与一个卫星接收机连接，所述混频芯片U5的第一极性选择脚VTIF1、第二极性选择脚VTIF2、第三极性选择脚VTIF3和第四极性选择脚VTIF4分别通过所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3和所述电阻R4与一个卫星接收机连接。
7.一种微波变频器，其特征在于，所述微波变频器包括如权利要求1-6任一项所述的四路输出微波变频电路。
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- 2015-12-24 CN CN201510988110.8A patent/CN105430356B/zh not_active Expired - Fee Related
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