CN108717987A - 一种pxi总线步进衰减器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PXI总线步进衰减器，包括：PXI接口及控制单元、电源单元和衰减通道，所述衰减通道通过PXI接口及控制单元与PXI总线连接，所述电源单元与PXI接口及控制单元和衰减通道分别连接；所述衰减通道包括依次连接的若干衰减单元；每一级衰减单元包括并列设置衰减片通路和直通线通路，在两个通路两端分别设置能够在两通路之间切换连通的切换开关。本发明有益效果：本发明频率范围频率为DC～26.5GHz，衰减范围0～121dB，最小步进量1dB，兼顾了高频段、大衰减、小步进，通用性强，并采用了3U两槽的PXI总线结构形式，拓展了系统的动态范围，节省了系统机柜的空间。

Description

一种PXI总线步进衰减器

技术领域

本发明涉及PXI总线微波信号调理技术领域，特别涉及一种PXI总线步进衰减器。

背景技术

PXI总线系统因其体积小、重量轻、配置灵活、扩展方便、具备定时/同步功能等特点获得了越来越广泛的应用，越来越多以往用台式机组建的系统采用PXI总线系统替代，大动态范围的信号发射、接收系统也面临着以PXI方式实现的需求。

在信号发射、接收系统中，系统的动态范围扩展是通过调整发射或接收通道的增益来实现的，而增益的可调部分通常都是采用可调衰减器来实现的。

目前现有的PXI总线衰减器主要有两种，一种采用MMIC可调衰减器芯片来实现衰减，能够做到0.5dB甚至更小步进，但是其衰减范围较小，只有30dB左右，最高频率也直到8GHz左右；另外一种采用程控步进衰减器实现衰减，虽能实现较大衰减范围(最大衰减目前也只做到了80dB)，但最小步进量较大，达到了10dB。

现有的PXI衰减器不能兼顾高频段、大衰减、小步进，尤其是现有产品衰减范围相对较小，还没有最大衰减能到121dB的产品，满足不了某些大动态范围应用的需要，另外这些PXI衰减器模块通常是某种PXI总线仪器或系统的一部分，集成了其他功能，通用性不强。目前PXI系统中更大范围的增益调整目前通常采用在PXI机箱外单独放置一个程控衰减器模块来实现，但这种模块相比PXI模块体积较大，而且需要在系统的机柜中单独设计结构件进行安装，使用不便。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种PXI总线步进衰减器，该步进衰减器可在0～121dB的范围内以最小步进1dB调节，以满足基于搭建大动态范围PXI总线信号发射、接收系统的需要。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一目的是公开一种PXI总线步进衰减器，包括：PXI接口及控制单元、电源单元和衰减通道，所述衰减通道通过PXI接口及控制单元与PXI总线连接，所述电源单元与PXI接口及控制单元和衰减通道分别连接；

所述衰减通道包括依次连接的若干衰减单元；每一级衰减单元包括并列设置衰减片通路和直通线通路，在两个通路两端分别设置能够在两通路之间切换连通的切换开关。

进一步地，所述切换开关为动簧片，所述动簧片在顶针的作用下，在衰减片通路和直通线通路之间切换。

进一步地，所述衰减通道包括八级衰减单元；每四级衰减单元封装到一起，将八级衰减单元封装为两个微波件。

进一步地，所述八级衰减单元的衰减值分配方式为：1dB、2dB、4dB、4dB、10dB、20dB、40dB和40dB；将前四级衰减单元封装到一起，将后四级衰减单元封装到一起。

进一步地，所述步进衰减器的两个微波件上下并排放置固定在侧盖板上，第一个微波件的收入端口和第二个微波件的输出端口均与阴/阳连接器连接，阴/阳连接器伸出前面板，并与前面板固定在一起。

进一步地，所述PXI接口及控制单元包括：PXI接口电路、FPGA控制电路和存储器；所述FPGA控制电路与PXI接口电路和存储器分别连接；所述FPGA控制电路与衰减通道连接；

所述FPGA控制电路通过PXI接口电路与上位机通信，接收上位机的控制指令，通过控制每一级衰减单元选择衰减片通路或者直通线通路，实现1dB步进的可控衰减。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用了1dB、2dB、4dB、4dB、10dB、20dB、40dB、40dB八级衰减单元实现了频率为DC～26.5GHz的信号在0～121dB范围内、最小步进量为1dB的高精度衰减。

2、本发明采用了将四级小衰减量衰减单元与四级大衰减量衰减单元分别组合封装的封装方式。

3、本发明采用了3U两槽的PXI总线结构形式，两个微波件上下并排放置固定在侧盖板上，侧盖板通过支架与控制板与前面板固定在一起，同时两个微波件利用3.5mm连接器、螺母与前面板进行固定，保证了整个PXI模块的结构牢固。

4、本发明频率范围频率为DC～26.5GHz，衰减范围0～121dB，最小步进量1dB，兼顾了高频段、大衰减、小步进，通用性强，并采用了3U两槽的PXI总线结构形式，拓展了系统的动态范围，节省了系统机柜的空间。

附图说明

图1为本发明PXI步进衰减器原理框图；

图2为本发明前四级衰减单元示意图；

图3为本发明后四级衰减单元示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

基于背景技术中指出的现有技术存在的问题，本发明公开了一种PXI总线步进衰减器，如图1所示，包括：PXI接口及控制单元、电源单元以及衰减通道；衰减通道通过PXI接口及控制单元与PXI总线连接，电源单元与PXI接口及控制单元和衰减通道分别连接。

其中，PXI接口及控制单元包括：PXI接口电路、FPGA控制电路和存储器；FPGA控制电路与PXI接口电路和存储器分别连接；PGA控制电路与衰减通道连接。

PXI接口电路实现PXI总线步进衰减器模块与上位机的通信，FPGA控制电路实现模块的所有控制，电源单元为各个部分供电，衰减通道由八级衰减单元串联而成，通过选择各级衰减单元的衰减与直通，实现DC～26.5GHz、121dB范围内1dB步进的可控衰减。

衰减通道采用了1dB、2dB、4dB、4dB、10dB、20dB、40dB、40dB八级衰减单元。在每个衰减单元内部，衰减片与直通线形成两个通路，在顶针的带动下，动簧片在直通簧片与衰减片之间切换，从而实现对微波信号直通或者衰减的切换。通过选择不同衰减单元的衰减片和直通片，从而实现不同的衰减量。根据PXI模块的结构特点，八级衰减单元摆放为两列，同时也考虑及生产过程中调试及质量控制的方便，这八级衰减单元封装为两个微波件，前四级即1dB、2dB、4dB、4dB四级衰减单元封装到一起，如图2所示；后四级即10dB、20dB、40dB、40dB四级衰减单元封装到一起，如图3所示。

本发明的衰减单元的组合形式，能够组合出0-121中间的任何一个整数，同时考虑了封装为两个微波件的方便，以及实现衰减的方便。本发明采用3U的PXI总线结构形式，占用2槽宽，封装有8级衰减单元的两个微波件上下并排放置固定在侧盖板上，第一个微波件的收入端口、第二个微波件的输出端口均与3.5mm阴/阳连接器连接，3.5mm阴/阳连接器伸出前面板，利用螺母与前面板固定在一起，同时侧盖板通过支架与控制板与前面板固定在一起，连接成为一个封闭稳定的结构体，从而保证整个PXI模块的结构牢固。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种PXI总线步进衰减器，其特征在于，包括：PXI接口及控制单元、电源单元和衰减通道，所述衰减通道通过PXI接口及控制单元与PXI总线连接，所述电源单元与PXI接口及控制单元和衰减通道分别连接；

所述衰减通道包括依次连接的若干衰减单元；每一级衰减单元包括并列设置衰减片通路和直通线通路，在两个通路两端分别设置能够在两通路之间切换连通的切换开关。

2.如权利要求1所述的一种PXI总线步进衰减器，其特征在于，所述切换开关为动簧片，所述动簧片在顶针的作用下，在衰减片通路和直通线通路之间切换。

3.如权利要求1所述的一种PXI总线步进衰减器，其特征在于，所述衰减通道包括八级衰减单元；每四级衰减单元封装到一起，将八级衰减单元封装为两个微波件。

4.如权利要求3所述的一种PXI总线步进衰减器，其特征在于，所述八级衰减单元的衰减值分配方式为：1dB、2dB、4dB、4dB、10dB、20dB、40dB和40dB；将前四级衰减单元封装到一起，将后四级衰减单元封装到一起。

5.如权利要求3所述的一种PXI总线步进衰减器，其特征在于，所述步进衰减器的两个微波件上下并排放置固定在侧盖板上，第一个微波件的收入端口和第二个微波件的输出端口均与阴/阳连接器连接，阴/阳连接器伸出前面板，并与前面板固定在一起。

6.如权利要求1所述的一种PXI总线步进衰减器，其特征在于，所述PXI接口及控制单元包括：PXI接口电路、FPGA控制电路和存储器；所述FPGA控制电路与PXI接口电路和存储器分别连接；所述FPGA控制电路与衰减通道连接；

所述FPGA控制电路通过PXI接口电路与上位机通信，接收上位机的控制指令，通过控制每一级衰减单元选择衰减片通路或者直通线通路，实现1dB步进的可控衰减。