CN107566010B - 一种微波射频通信装置 - Google Patents
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Abstract
一种微波射频通信装置，包括依次连接的定向天线、射频卡单元、数字处理单元、协议控制单元和业务接入单元，协议控制单元单向连接至射频卡单元；射频卡单元包括可拆式连接的卡套和射频芯片，射频芯片插接在卡套内，射频芯片正反两面分别设有触点；卡套内部上下两侧分别设有第一天线和第二天线，第一天线和第二天线分别与射频芯片的触点接触；卡套槽内设有弹性填充体，弹性填充体可将射频芯片紧紧固定在卡套槽内，防止滑动或脱落；射频芯片由罗杰斯板与FR‑4生益板混压构成，板厚0.6mm，包括依次叠加的基板层、主信号层、接地层和屏蔽层；罗杰斯板与FR‑4生益板之间设置有多个盲孔，用于大面积接地和内外层信号线、电源线的连接。
Description
技术领域
本发明涉及微波通讯领域，具体是一种微波射频通信装置。
背景技术
目前，专网频谱资源紧张的问题逐渐凸显，函待解决。由于应用场景要求，专网通信需要占用特定的专网频段。同时，实际应用和技术实现中，专网通信设备在业务接入时都是利用专网频段进行接入。其实在业务接入端是可以利用公网频段接入本地业务的，但实际技术实现时，并没有在业务接入端利用公网频段。
发明内容
本发明旨在提供一种微波射频通信装置。
为实现所述目的，本发明提供如下技术方案：一种微波射频通信装置，包括依次连接的定向天线、射频卡单元、数字处理单元、协议控制单元和业务接入单元，所述协议控制单元单向连接至射频卡单元；所述业务接入单元接收到业务流，对业务流进行基带处理，形成基带信号，并将基带信号输出至协议控制单元；协议控制单元将接收的基带信号进行协议编码，形成协议数据包，并将协议数据包发送至数字处理单元；协议控制单元产生频率设置参数、功率设置参数和收发控制信号，并发送至射频卡单元；数字处理单元将协议数据包进行编码调制，形成调制信号，并将调制信号发送给射频卡单元；射频卡单元根据收到的频率设置参数、功率设置参数和收发控制信号对内部的射频组件进行控制，并且将调制信号转换成射频信号发送至定向天线；定向天线将射频信号发送至自由空间；所述射频卡单元包括可拆式连接的卡套和射频芯片，所述射频芯片插接在卡套内，射频芯片正反两面分别设有触点；所述卡套内部上下两侧分别设有第一天线和第二天线，所述第一天线和第二天线分别与射频芯片的触点接触；所述卡套外侧设有分别与第一天线和第二天线连接的电连接点，射频芯片通过电连接点与其他各单元连接；所述卡套槽内设有弹性填充体，弹性填充体可将射频芯片紧紧固定在卡套槽内，防止滑动或脱落；所述射频芯片由罗杰斯板与FR-4生益板混压构成，板厚0.6mm，包括依次叠加的基板层、主信号层、接地层和屏蔽层；所述罗杰斯板与FR-4生益板之间设置有多个盲孔，用于大面积接地和内外层信号线、电源线的连接。
优选地，所述弹性填充体为弹性棉。
优选地，所述射频芯片由一层0.2mm的罗杰斯板和两层0.2mm的FR-4生益板混压而成。
优选地，所述射频芯片的边缘经过开槽、包地处理，并辅以边槽金属化接地。
优选地，所述射频芯片上设置有平行排布的晶体管单元，晶体管单元的一侧设置有线性功率增益模块，线性功率增益模块的一侧设置有误差放大器，误差放大器的内部设置有一级折叠共源共栅放大器，误差放大器的一侧设置有输出放大电路，输出放大电路包括PMOS管和分压电阻，输出放大电路的一侧设置有频率补偿电路，频率补偿电路的内部设置有NMOS管。
优选地，所述频率补偿电路包括压控电流源和补偿电容。
优选地，所述晶体管单元至少四个，且相邻晶体管单元的间距从两端至中间依次递增，可以有效避免出现增益坍塌和热失效问题。
优选地，所述NMOS管的数量为五根，便于与地和漏极相连。
优选地，所述射频芯片的顶端设置有椭圆形凸块，便于防止芯片被挤压。
优选地，所述射频芯片的底端设置有安装片，便于芯片的安装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、射频芯片通过板材的选择，模块的合理布局，使得各个频点的输出频谱较为纯净，更加符合电磁兼容性需求。
2、射频芯片本体的一侧设置有平行排布的晶体管单元，便于散热，晶体管单元的一侧设置有线性功率增益模块，线性功率增益模块的一侧设置有误差放大器，误差放大器的内部设置有一级折叠共源共栅放大器，误差放大器的一侧设置有输出放大电路，输出放大电路包括PMOS管和分压电阻，输出放大电路的一侧设置有频率补偿电路，频率补偿电路包括压控电流源和补偿电容，频率补偿电路的内部设置有NMOS管，通过线性功率增益模块、误差放大器、输出放大电路和频率补偿电路，便于提高芯片的线性度和效率，同时提高了芯片的输出功率和效率。
附图说明
图1为一种微波射频通信装置的结构示意图；
图2为一种微波射频通信装置中射频卡单元的剖视图；
图3为一种微波射频通信装置中射频卡单元的俯视图；
图4为一种微波射频通信装置中射频芯片的结构示意图。
图中所示：1、卡套，2、射频芯片，3、第一天线，4、第二天线，5、弹性填充体，6、电连接点，7、晶体管单元，8、线性功率增益模块，9、误差放大器，10、一级折叠共源共栅放大器，11、输出放大电路，12、PMOS管，13、分压电阻，14、频率补偿电路，15、压控电流源，16、补偿电容，17、NMOS管。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-3，本发明实施例中，一种微波射频通信装置，包括依次连接的定向天线、射频卡单元、数字处理单元、协议控制单元和业务接入单元，所述协议控制单元单向连接至射频卡单元。所述业务接入单元接收到业务流，对业务流进行基带处理，形成基带信号，并将基带信号输出至协议控制单元；协议控制单元将接收的基带信号进行协议编码，形成协议数据包，并将协议数据包发送至数字处理单元；协议控制单元产生频率设置参数、功率设置参数和收发控制信号，并发送至射频卡单元；数字处理单元将协议数据包进行编码调制，形成调制信号，并将调制信号发送给射频卡单元；射频卡单元根据收到的频率设置参数、功率设置参数和收发控制信号对内部的射频组件进行控制，并且将调制信号转换成射频信号发送至定向天线；定向天线将射频信号发送至自由空间。
所述射频卡单元包括可拆式连接的卡套1和射频芯片2，所述射频芯片2插接在卡套1内，射频芯片2正反两面分别设有触点；所述卡套1内部上下两侧分别设有第一天线3和第二天线4，所述第一天线3和第二天线4分别与射频芯片2的触点接触；所述卡套1外侧设有分别与第一天线3和第二天线4连接的电连接点5，射频芯片2通过电连接点5与其他各单元连接。所述卡套1槽内设有弹性填充体5，弹性填充体5可将射频芯片2紧紧固定在卡套1槽内，防止滑动或脱落。
所述定向天线将接收到的射频信号发送至射频卡单元；射频卡单元根据频率设置参数，对射频信号进行混频、滤波和低噪声放大处理，形成调制信号，并将调制信号发送至数字处理单元；数字处理单元将调制信号进行解码解调处理形成协议数据包，将协议数据包发送至协议控制单元；协议控制单元将协议数据包进行协议解码，形成基带信号，并将基带信号发送至业务接入单元；协议控制单元产生频率设置参数，并发送至射频卡单元；业务接入单元对基带信号进行基带处理，形成业务流。
优选地，所述弹性填充体5为弹性棉。
实施例二
所述射频芯片2由罗杰斯板与FR-4生益板混压构成，板厚0.6mm，包括依次叠加的基板层、主信号层、接地层和屏蔽层；所述罗杰斯板与FR-4生益板之间设置有多个盲孔，用于大面积接地和内外层信号线、电源线的连接。
优选地，所述射频芯片2由一层0.2mm的罗杰斯板和两层0.2mm的FR-4生益板混压而成。
优选地，所述射频芯片2的边缘经过开槽、包地处理，并辅以边槽金属化接地。
射频芯片2通过板材的选择，模块的合理布局，使得各个频点的输出频谱较为纯净，更加符合电磁兼容性需求。
实施例三
请参阅图4，所述射频芯片2上设置有平行排布的晶体管单元7，晶体管单元7的一侧设置有线性功率增益模块8，线性功率增益模块8的一侧设置有误差放大器9，误差放大器9的内部设置有一级折叠共源共栅放大器10，误差放大器9的一侧设置有输出放大电路11，输出放大电路11包括PMOS管12和分压电阻13，输出放大电路11的一侧设置有频率补偿电路14，频率补偿电路14包括压控电流源15和补偿电容16，频率补偿电路14的内部设置有NMOS管17。
优选地，所述晶体管单元7至少四个，且相邻晶体管单元7的间距从两端至中间依次递增，可以有效避免出现增益坍塌和热失效问题。
优选地，所述NMOS管17的数量为五根，便于与地和漏极相连。
优选地，所述射频芯片2的顶端设置有椭圆形凸块，便于防止芯片被挤压。
优选地，所述射频芯片2的底端设置有安装片，便于芯片的安装。
所述射频芯片2本体的一侧设置有平行排布的晶体管单元7，便于散热，晶体管单元7的一侧设置有线性功率增益模块8，线性功率增益模块8的一侧设置有误差放大器9，误差放大器9的内部设置有一级折叠共源共栅放大器10，误差放大器9的一侧设置有输出放大电路11，输出放大电路11包括PMOS管12和分压电阻13，输出放大电路11的一侧设置有频率补偿电路14，频率补偿电路14包括压控电流源15和补偿电容16，频率补偿电路14的内部设置有NMOS管17，通过线性功率增益模块8、误差放大器9、输出放大电路11和频率补偿电路14，便于提高芯片的线性度和效率，同时提高了芯片的输出功率和效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种微波射频通信装置，包括依次连接的定向天线、射频卡单元、数字处理单元、协议控制单元和业务接入单元，其特征在于，所述协议控制单元单向连接至射频卡单元；所述业务接入单元接收到业务流，对业务流进行基带处理，形成基带信号，并将基带信号输出至协议控制单元；协议控制单元将接收的基带信号进行协议编码，形成协议数据包，并将协议数据包发送至数字处理单元；协议控制单元产生频率设置参数、功率设置参数和收发控制信号，并发送至射频卡单元；数字处理单元将协议数据包进行编码调制，形成调制信号，并将调制信号发送给射频卡单元；射频卡单元根据收到的频率设置参数、功率设置参数和收发控制信号对内部的射频组件进行控制，并且将调制信号转换成射频信号发送至定向天线；定向天线将射频信号发送至自由空间；所述射频卡单元包括可拆式连接的卡套和射频芯片，所述射频芯片插接在卡套内，射频芯片正反两面分别设有触点；所述卡套内部上下两侧分别设有第一天线和第二天线，所述第一天线和第二天线分别与射频芯片的触点接触；所述卡套外侧设有分别与第一天线和第二天线连接的电连接点，射频芯片通过电连接点与其他各单元连接；所述卡套槽内设有弹性填充体，弹性填充体可将射频芯片紧紧固定在卡套槽内，防止滑动或脱落；所述射频芯片由罗杰斯板与FR-4生益板混压构成，板厚0.6mm，包括依次叠加的基板层、主信号层、接地层和屏蔽层；所述罗杰斯板与FR-4生益板之间设置有多个盲孔，用于大面积接地和内外层信号线、电源线的连接；所述弹性填充体为弹性棉；所述射频芯片由一层0.2mm的罗杰斯板和两层0.2mm的FR-4生益板混压而成。
2.根据权利要求1所述的一种微波射频通信装置，其特征在于，所述射频芯片的边缘经过开槽、包地处理，并辅以边槽金属化接地。
3.根据权利要求1所述的一种微波射频通信装置，其特征在于，所述射频芯片上设置有平行排布的晶体管单元，晶体管单元的一侧设置有线性功率增益模块，线性功率增益模块的一侧设置有误差放大器，误差放大器的内部设置有一级折叠共源共栅放大器，误差放大器的一侧设置有输出放大电路，输出放大电路包括PMOS管和分压电阻，输出放大电路的一侧设置有频率补偿电路，频率补偿电路的内部设置有NMOS管。
4.根据权利要求3所述的一种微波射频通信装置，其特征在于，所述频率补偿电路包括压控电流源和补偿电容。
5.根据权利要求3所述的一种微波射频通信装置，其特征在于，所述晶体管单元至少四个，且相邻晶体管单元的间距从两端至中间依次递增，可以有效避免出现增益坍塌和热失效问题。
6.根据权利要求3所述的一种微波射频通信装置，其特征在于，所述NMOS管的数量为五根，便于与地和漏极相连。
7.根据权利要求1所述的一种微波射频通信装置，其特征在于，所述射频芯片的顶端设置有椭圆形凸块，便于防止芯片被挤压。
8.根据权利要求1所述的一种微波射频通信装置，其特征在于，所述射频芯片的底端设置有安装片，便于芯片的安装。
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