CN106571848A - 一种微波变频电路及变频器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微波变频电路及变频器，其中，微波变频电路包括射频放大模块、高度集成的控制模块、晶振模块和稳压模块；射频放大模块受控制模块控制对水平极化信号和垂直极化信号进行放大，晶振模块向控制模块输出本振信号，控制模块将放大后的水平极化信号、放大后的垂直极化信号和本振信号混频处理为中频信号并输出给接收机，控制模块还根据控制信号调节本振信号的频率大小，稳压模块将电压信号的电压调节至预设值为控制模块供电。本发明通过高度集成的控制模块连接射频放大模块、晶振模块和稳压模块构成具有微波变频功能的微波变频电路，电路结构简单，外围电路少，可以有效减少电子元器件间的干扰。

Description

一种微波变频电路及变频器

技术领域

本发明实施例属于微波技术领域，尤其涉及一种微波变频电路及变频器。

背景技术

随着微波技术的迅速发展，通过微波变频器来实现微波信号处理的电子产品也越来越多。然而，部分电子产品的微波变频电路结构复杂，外围电路较多，导致电子元器件之间的隔离效果较差，信号间存在严重的干扰，电路的稳定性较低。

发明内容

本发明提供一种微波变频电路及变频器，电路结构简单，外围电路少，可以有效减少电子元器件间的干扰。

本发明一方面提供一种微波变频电路，其包括射频放大模块、高度集成的控制模块、晶振模块和稳压模块；

所述射频放大模块的第一输入受控端接入水平极化信号并与所述控制模块的第一控制端连接，所述射频放大模块的第一受控端与所述控制模块的第二控制端连接，所述射频放大模块的第二输入受控端接入垂直极化信号并与所述控制模块的第三控制端连接，所述射频放大模块的第二受控端与所述控制模块的第四控制端连接，所述射频放大模块的第三受控端与所述控制模块的第五控制端连接，所述射频放大模块的输出受控端分别接所述控制模块的第六控制端和输入端；所述控制模块的本振信号输入端接所述晶振模块的输出端，所述控制模块的本振信号输出端接所述晶振模块的输入端，所述控制模块的输入输出端外接接收机并输入所述接收机输出的控制信号；所述稳压模块的输入端外接所述接收机并输入所述接收机输出的电压信号，所述稳压模块的输出端接所述控制模块的电源端；

所述射频放大模块受所述控制模块控制对所述水平极化信号和所述垂直极化信号进行放大，所述晶振模块向所述控制模块输出本振信号，所述控制模块将放大后的所述水平极化信号、放大后的所述垂直极化信号和所述本振信号混频处理为中频信号并输出给所述接收机，所述控制模块还根据所述控制信号调节所述本振信号的频率大小，所述稳压模块将所述电压信号的电压调节至预设值为所述控制模块供电。

本发明另一方面还提供一种变频器，其包括上述的微波变频电路。

本发明通过高度集成的控制模块连接射频放大模块、晶振模块和稳压模块构成具有微波变频功能的微波变频电路，电路结构简单，外围电路少，可以有效减少电子元器件间的干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的实施例一提供的微波变频电路的基本结构框图；

图2是本发明的实施例二提供的微波变频电路的具体结构框图；

图3是本发明的实施例三提供的微波变频电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

现有的微波变频电路通常由射频放大模块、晶振模块、信号切换模块、供电模块、混频模块、中频放大模块、中频输出模块、稳压模块等组成，电路结构复杂，外围电路较多，导致电子元器件之间存在严重的信号干扰，影响了电路的稳定性。本发明旨在解决现有的微波变频电路结构负载、信号干扰严重的问题，而提供以下具体实施例。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供的微波变频电路100，其包括射频放大模块10、高度集成的控制模块20、晶振模块30和稳压模块40。

射频放大模块10的第一输入受控端接入水平极化信号并与控制模块20的第一控制端连接，射频放大模块10的第一受控端与控制模块20的第二控制端连接，射频放大模块10的第二输入受控端接入垂直极化信号并与控制模块20的第三控制端连接，射频放大模块10的第二受控端与控制模块20的第四控制端连接，射频放大模块10的第三受控端与控制模块20的第五控制端连接，射频放大模块10的输出受控端分别接控制模块10的第六控制端和输入端。

在具体应用中，射频放大模块10的第一输入受控端还连接有用于接收水平极化信号的天线，射频放大模块10的第二输入受控端还连接有用于接收垂直极化信号的天线，天线接收信号之后再经两根探针将信号分别传输至第一射频放大模块10的第一输入受控端和第二输入受控端。

控制模块20的本振信号输入端接晶振模块30的输出端，控制模块20的本振信号输出端接晶振模块30的输入端，控制模块20的输入输出端外接接收机200并输入接收机200输出的控制信号。

稳压模块40的输入端外接接收机200并输入接收机200输出的电压信号，稳压模块40的输出端接控制模块20的电源端。

本实施例提供的微波变频电路100的工作原理为：

射频放大模块受控制模块控制对水平极化信号和垂直极化信号进行放大，晶振模块向控制模块输出本振信号，控制模块将放大后的水平极化信号、放大后的垂直极化信号和本振信号混频处理为中频信号并输出给接收机，控制模块还根据控制信号调节本振信号的频率大小，稳压模块将电压信号的电压调节至预设值为控制模块供电。

在具体应用中，控制模块根据接收机输出的控制信号调节其输入的本振信号的频率大小，进而调节其混频后输出的中频信号的频率大小，以根据接收机出的控制信号输出适当频率的中频信号。

本实施例提供的微波变频电路仅由高度集成的控制模块连接射频放大模块、晶振模块和稳压模块构成，电路结构简单，外围电路少，可以有效减少电子元器件间的干扰。

实施例二：

如图2所示，在本实施例中，射频放大模块10包括第一射频放大单元11、第二射频放大单元12和第三射频放大单元13。

第一射频放大单元11的输入受控端为射频放大模块10的第一输入受控端，第一射频放大单元11的输出受控端为射频放大模块10的第一受控端，第一射频放大单元11的输出受控端还与第二射频放大单元12的输出受控端和第三射频放大单元13的输入受控端共接。

第二射频放大单元12的输入受控端为射频放大模块10的第二输入受控端，第二射频放大单元12的输出受控端为射频放大模块10的第二受控端。

第三射频放大单元13的输入受控端为射频放大模块10的第三受控端，第三射频放大单元13的输出受控端为射频放大模块10的输出受控端。

本实施例提供的第一射频放大单元11、第二射频放大单元12和第三射频放大单元13的工作原理为：

第一射频放大单元受控制模块控制对水平极化信号进行一次放大，第二射频放大单元受控制模块控制对垂直极化信号进行一次放大，第三射频放大单元受控制模块控制对一次放大后的水平极化信号和一次放大后的垂直极化信号进行二次放大。

如图2所示，在本实施例中，控制模块包括控制芯片21和滤波单元22；

控制芯片21的射频信号输入端、第一栅极电压控制端、第一漏极电压控制端、第二栅极电压控制端、第二漏极电压控制端、第三栅极电压控制端、第三漏极电压控制端、第一晶振连接端、第二晶振连接端和电压输入端分别为控制模块20的输入端、第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端、第六控制端、本振信号输入端、本振信号输出端和电源端；

控制芯片21的中频信号输出端与滤波单元22的输入端共接构成控制模块20的输入输出端，滤波单元22的输出端接控制芯片21的控制信号输入端。

本实施例提供的控制芯片21和滤波单元22的工作原理为：

控制芯片将放大后的水平极化信号、放大后的垂直极化信号和本振信号混频处理为中频信号并输出给接收机，滤波单元对控制信号进行滤波，控制芯片根据滤波后的控制信号调节本振信号的频率大小。

本实施例通过控制芯片连接第一射频放大单元、第二射频放大单元、第三射频放大单元、滤波电路和稳压模块构成微波变频电路，相比于现有的微波变频电路，电路结构简单，信号干扰较少。

实施例三：

如图3所示，在本实施例中，射频放大模块10还包括第一耦合电容C1、第二耦合电容C2和第三耦合电容C3。

第一耦合电容C1的阳极接第一射频放大单元11的输出受控端，第二耦合电容C2的阳极接第二射频放大单元12的输出受控端，第一耦合电容C1的阴极和第二耦合电容C2的阴极共接于第三射频放大单元13的输入受控端；

第三耦合电容C3的阳极接第三射频放大单元13的输出受控端，第三耦合电容C3的阴极接控制芯片21(本实施例中表示为控制芯片U1)的射频信号输入端(即控制模块20的输入端)。

如图3所示，在本实施例中，第一射频放大单元11包括第一N型场效应管Q1、第一限流电阻R1、第一旁路电容C4和第二旁路电容C5；

第一N型场效应管Q1的栅极与第一限流电阻R1的一端共接构成第一射频放大单元11的输入受控端，第一限流电阻R1的另一端与第一旁路电容C4的阳极连接，第一旁路电容C4的阴极接地，第一N型场效应管Q1的漏极与第二旁路电容C5的阳极共接构成第一射频放大单元Q1的输出受控端，第二旁路电容C5的阴极接地，第一N型场效应管Q1的源极接地。

如图3所示，在本实施例中，第二射频放大单元12包括第二N型场效应管Q2、第二限流电阻R2、第三限流电阻R3、第三旁路电容C6、第四旁路电容C7和第五旁路电容C8；

第二N型场效应管Q2的栅极与第二限流电阻R2的一端共接构成第二射频放大单元12的输入受控端，第二限流电阻R2的另一端与第三旁路电容C6和第四旁路电容C7的阳极共接，第三旁路电容C6的阴极和第四旁路电容C7的阴极均接地，第二N型场效应管Q2的漏极与第三限流电阻R3的一端连接，第三限流电阻R3的另一端与第五旁路电容C8的阳极共接构成第二射频放大单元12的输出受控端，第五旁路电容C8的阴极接地，第二N型场效应管Q2的源极接地。

如图3所示，在本实施例中，第三射频放大单元13包括第三N型场效应管Q3、第四限流电阻R4、第六旁路电容C9和第七旁路电容C10；

第三N型场效应管Q3的栅极与第四限流电阻R4的一端共接构成第三射频放大单元13的输入受控端，第四限流电阻R4的另一端与第六旁路电容C9的阳极连接，第六旁路电容C9的阴极接地，第三N型场效应管Q3的漏极与第七旁路电容C10的阳极共接构成第三射频放大单元13的输出受控端，第七旁路电容C10的阴极接地，第三N型场效应管Q3的源极接地。

在具体应用中，第一～第三N型场效应管均可以等效替换为P型场效应管，当替换为P型场效应管时，将P型场效应管的漏极等同于N型场效应管的源极使用，将P型场效应管的源极等同于N型场效应管的漏极使用即可。

如图3所示，在本实施例中，控制芯片21具体选用锐迪科微电子有限公司的RDA3566A型芯片U1，该芯片U1在本实施例中的引脚定义和连接关系如下：

1、3、13和15号引脚：接地引脚，均接地；

2号引脚：射频信号输入端，接第三耦合电容C3的阴极；

4号引脚：第二栅极电压控制端，与第二限流电阻R2的另一端、第三旁路电容C6的阳极和第四旁路电容C7的阳极共接；

5号引脚：第二漏极电压控制端，与第三限流电阻R3的另一端、第五旁路电容C8的阳极共接；

6号引脚：第一晶振连接端，与晶振模块30的输出端连接；

7号引脚：第二晶振连接端，与晶振模块30的输入端连接；

8号引脚：控制信号输入端，与滤波单元22的输出端连接；

9号引脚：增益控制引脚，本实施例中空置；

10号引脚：电压输出端，本实施例中通过电容C11接地；

11号引脚：电压输入端，与稳压模块40的输出端连接；

12号引脚：NC引脚，本实施例中空置；

14号引脚：L波段信号输出端，与滤波单元22的输入端和稳压模块40的输入端共接构成控制模块20的输入输出端；

16号引脚：场效应管电流调整端，本实施例中通过电阻R5接地；

17号引脚：第一栅极电压控制端，与第一限流电阻R1的另一端和第一旁路电容C4的阳极共接；

18号引脚：第一漏极电压控制端，与第一场效应管Q1的漏极和第二旁路电容C5的阳极共接；

19号引脚：第三栅极电压控制端，与限流电阻R4和第六旁路电容C9的阳极共接；

20号引脚：第三漏极电压控制端，与第三耦合电容C3的阳极和第七旁路电容C10的阳极共接。

如图3所示，在本实施例中，滤波单元22包括第五限流电阻R6、第六限流电阻R7、第七限流电阻R8和第一滤波电容C12；

第五限流电阻R6的一端构成滤波单元22的输出端，第五限流电阻R6的另一端、第六限流电阻R7的一端和第一滤波电容C12的阴极共接，第六限流电阻R7的另一端接地，第一滤波电容C12的另一端构成滤波单元22的输入端，第七限流电阻R8并联在第一滤波电容C12的两端。

在本实施例中，晶振模块选用晶振频率为0～25MHZ的晶体振荡器X。

如图3所示，在本实施例中，稳压模块40包括稳压芯片U2、第八旁路电容C13和第九旁路电容C14，稳压芯片U2的输入端与第八旁路电容C13的阳极共接构成稳压模块40的输入端，稳压芯片U2的输出端与第九旁路电容C14的阳极共接构成稳压模块40的输出端，稳压芯片U2的接地端、第八旁路电容C13的阴极和第九旁路电容C14的阴极均接地。

本发明实施例还提供一种变频器，其包括上述的微波变频电路。由上述微波变频电路构成的变频器结构简单，性能稳定。

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 (10)

1.一种微波变频电路，其特征在于，所述微波变频电路包括射频放大模块、高度集成的控制模块、晶振模块和稳压模块；

所述射频放大模块的第一输入受控端接入水平极化信号并与所述控制模块的第一控制端连接，所述射频放大模块的第一受控端与所述控制模块的第二控制端连接，所述射频放大模块的第二输入受控端接入垂直极化信号并与所述控制模块的第三控制端连接，所述射频放大模块的第二受控端与所述控制模块的第四控制端连接，所述射频放大模块的第三受控端与所述控制模块的第五控制端连接，所述射频放大模块的输出受控端分别接所述控制模块的第六控制端和输入端；所述控制模块的本振信号输入端接所述晶振模块的输出端，所述控制模块的本振信号输出端接所述晶振模块的输入端，所述控制模块的输入输出端外接接收机并输入所述接收机输出的控制信号；所述稳压模块的输入端外接所述接收机并输入所述接收机输出的电压信号，所述稳压模块的输出端接所述控制模块的电源端；

所述射频放大模块受所述控制模块控制对所述水平极化信号和所述垂直极化信号进行放大，所述晶振模块向所述控制模块输出本振信号，所述控制模块将放大后的所述水平极化信号、放大后的所述垂直极化信号和所述本振信号混频处理为中频信号并输出给所述接收机，所述控制模块还根据所述控制信号调节所述本振信号的频率大小，所述稳压模块将所述电压信号的电压调节至预设值为所述控制模块供电。

2.如权利要求1所述的微波变频电路，其特征在于，所述射频放大模块包括第一射频放大单元、第二射频放大单元和第三射频放大单元；

所述第一射频放大单元的输入受控端为所述射频放大模块的第一输入受控端，所述第一射频放大单元的输出受控端为所述射频放大模块的第一受控端，所述第一射频放大单元的输出受控端还与所述第二射频放大单元的输出受控端和所述第三射频放大单元的输入受控端共接；

所述第二射频放大单元的输入受控端为所述射频放大模块的第二输入受控端，所述第二射频放大单元的输出受控端为所述射频放大模块的第二受控端；

所述第三射频放大单元的输入受控端为所述射频放大模块的第三受控端，所述第三射频放大单元的输出受控端为所述射频放大模块的输出受控端；

所述第一射频放大单元受所述控制模块控制对所述水平极化信号进行一次放大，所述第二射频放大单元受所述控制模块控制对所述垂直极化信号进行一次放大，所述第三射频放大单元受所述控制模块控制对一次放大后的所述水平极化信号和一次放大后的所述垂直极化信号进行二次放大。

3.如权利要求2所述的微波变频电路，其特征在于，所述射频放大模块还包括第一耦合电容、第二耦合电容和第三耦合电容；

所述第一耦合电容的阳极接所述第一射频放大单元的输出受控端，所述第二耦合电容的阳极接所述第二射频放大单元的输出受控端，所述第一耦合电容的阴极和所述第二耦合电容的阴极共接于所述第三射频放大单元的输入受控端；

所述第三耦合电容的阳极接所述第三射频放大单元的输出受控端，所述第三耦合电容的阴极接所述控制模块的输入端。

4.如权利要求2所述的微波变频电路，其特征在于，所述第一射频放大单元包括第一N型场效应管、第一限流电阻、第一旁路电容和第二旁路电容；

所述第一N型场效应管的栅极与所述第一限流电阻的一端共接构成所述第一射频放大单元的输入受控端，所述第一限流电阻的另一端与所述第一旁路电容的阳极连接，所述第一旁路电容的阴极接地，第一N型场效应管的漏极与所述第二旁路电容的阳极共接构成所述第一射频放大单元的输出受控端，所述第二旁路电容的阴极接地，所述第一N型场效应管的源极接地。

5.如权利要求2所述的微波变频电路，其特征在于，所述第二射频放大单元包括第二N型场效应管、第二限流电阻、第三限流电阻、第三旁路电容、第四旁路电容和第五旁路电容；

所述第二N型场效应管的栅极与所述第二限流电阻的一端共接构成所述第二射频放大单元的输入受控端，所述第二限流电阻的另一端与所述第三旁路电容和所述第四旁路电容的阳极共接，所述第三旁路电容的阴极和所述第四旁路电容的阴极均接地，第二N型场效应管的漏极与所述第三限流电阻的一端连接，所述第三限流电阻的另一端与所述第五旁路电容的阳极共接构成所述第二射频放大单元的输出受控端，所述第五旁路电容的阴极接地，所述第二N型场效应管的源极接地。

6.如权利要求2所述的微波变频电路，其特征在于，所述第三射频放大单元包括第三N型场效应管、第四限流电阻、第六旁路电容和第七旁路电容；

所述第三N型场效应管的栅极与所述第四限流电阻的一端共接构成所述第三射频放大单元的输入受控端，所述第四限流电阻的另一端与所述第六旁路电容的阳极连接，所述第六旁路电容的阴极接地，第三N型场效应管的漏极与所述第七旁路电容的阳极共接构成所述第三射频放大单元的输出受控端，所述第七旁路电容的阴极接地，所述第三N型场效应管的源极接地。

7.如权利要求1所述的微波变频电路，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片和滤波单元；

所述控制芯片的射频信号输入端、第一栅极电压控制端、第一漏极电压控制端、第二栅极电压控制端、第二漏极电压控制端、第三栅极电压控制端、第三漏极电压控制端、第一晶振连接端、第二晶振连接端和电压输入端分别为所述控制模块的输入端、第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端、第五控制端、第六控制端、本振信号输入端、本振信号输出端和电源端；

所述控制芯片的中频信号输出端与所述滤波单元的输入端共接构成所述控制模块的输入输出端，所述滤波单元的输出端接所述控制芯片的控制信号输入端；

所述控制芯片将放大后的所述水平极化信号、放大后的所述垂直极化信号和所述本振信号混频处理为中频信号并输出给所述接收机，所述滤波单元对所述控制信号进行滤波，所述控制芯片根据滤波后的所述控制信号调节所述本振信号的频率大小。

8.如权利要求7所述的微波变频电路，其特征在于，所述滤波单元包括第五限流电阻、第六限流电阻、第七限流电阻和第一滤波电容；

所述第五限流电阻的一端构成所述滤波单元的输出端，所述第五限流电阻的另一端、所述第六限流电阻的一端和所述第一滤波电容的阴极共接，所述第六限流电阻的另一端接地，所述第一滤波电容的另一端构成所述滤波单元的输入端，所述第七限流电阻并联在所述第一滤波电容的两端。

9.如权利要求1所述的微波变频电路，其特征在于，所述稳压模块包括稳压芯片、第八旁路电容和第九旁路电容，所述稳压芯片的输入端与所述第八旁路电容的阳极共接构成所述稳压模块的输入端，所述稳压芯片的输出端与所述第九旁路电容的阳极共接构成所述稳压模块的输出端，所述稳压芯片的接地端、所述第八旁路电容的阴极和所述第九旁路电容的阴极均接地。

10.一种变频器，其特征在于，所述变频器包括如权利要求1～9任一项所述的微波变频电路。