CN112332883A - 一种低功耗小体积线性调频源收发模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低功耗小体积线性调频源收发模块，线性调频源收发模块通过以太网连接系统，线性调频源收发模块外置发射天线和接收天线；线性调频源收发模块包括数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器、两个RF放大器、混频器、IF放大器和采样电路；数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器依次电连接，由RF放大器与外置的发射天线电连接；外置的接收天线连接RF放大器、混频器、IF放大器、采样电路和数字信号处理单元；功分器和混频器之间连接有延时线。本发明具有体积小，功耗低，生产成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及收发模块技术领域，具体为一种低功耗小体积线性调频源收发模块。
背景技术
调频频率即使按照所需传递信号的变化规律而变化的载波瞬时频率。高频载波的频率不是一个常数，是随调制信号而在一定范围内变化的调制方式，其幅值则是一个常数。与其对应的，调幅就是载频的频率是不变的，其幅值随调制信号而变。
线性调频用到收发模块，无线数据传输广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。
通过检索专利文献得知：中国实用新型专利：申请号【CN201922153403.0】；公开号【CN210297712U】；一种基于SFP收发模块的超低速通信网络用电路，本实用新型公开了一种基于SFP收发模块的超低速通信网络用电路，涉及通讯设备领域，所述电路包括：收发模块、电阻R80、电阻R81、电阻R82、电阻R84、电阻R85、第一电容、第二电容、第一电感和第二电感；本实用新型中的基于SFP收发模块的超低速通信网络用电路解决了现有收发模块的不足，本实用新型中的基于SFP收发模块的超低速通信网络用电路能够良好的应用于超低速通信网络中。
本实用新型专利：申请号【CN200920043806.3】；公开号【CN201414129Y】；SFP光收发模块编程测试一体机；本实用新型公开了一种光收发器模块板编程测试一体机，包括处理器，存 有编程数据的Flash模块，SDRAM，交换芯片，至少一个光电转换模块，和与 光电转换模块数量相同的Tosa，Rosa。其中，处理器与SFP光收发模块的IO 信号相连，用于对SFP光收发模块进行编程及控制并读出SFP光收发模块中 的光发送功耗，接收功耗等实时监控参数；每个光电转换模块与一对Tosa， Rosa相连，每一对Tosa，Rosa通过探针连接到一个SFP光收发模块上；光 电转换模块与SFP光收发模块连接，光电转换模块的电端连接在交换芯片的 端口上；交换芯片的总线连接在处理器的总线上。本实用新型所提供的SFP 光收发模块编程测试一体机可以对多个SFP光收发模块同时进行固件的编程 和测试以提高效率，降低成本
一般的线性调频源收发模块体积较大，制作成本高，功耗高，功能不全面。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低功耗小体积线性调频源收发模块，具备体积小，功耗低，生产成本低的优点，解决了体积较大，制作成本高，功耗高，功能不全面的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低功耗小体积线性调频源收发模块，线性调频源收发模块通过以太网连接系统，线性调频源收发模块外置发射天线和接收天线；
线性调频源收发模块包括数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器、两个RF放大器、混频器、IF放大器和采样电路；
数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器依次电连接，由RF放大器与外置的发射天线电连接，信号由数字信号处理单元连接、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器依次传递到发射天线；
外置的接收天线连接RF放大器、混频器、IF放大器、采样电路和数字信号处理单元，信号经接收天线接收后依次由RF放大器、混频器、IF放大器、采样电路传递到数字信号处理单元；
功分器和混频器之间连接有延时线。
作为本发明的进一步方案，发射指标：
输出信号频率在27GHz—33 GHz之间；
最大输出信号功率是28dBm；
发射信号样式为线性调频；
扫描点数为2000点，扫描时间为20us；
调频线性度≤3%；
相位噪声≤-85dBc/Hz@1kHz；≤-92dBc/Hz@10kHz；≤-100dBc/Hz@100kHz；
杂散抑制≥35dBc；
谐波抑制≥20dBc；
带内平坦度≤4dB；
输出驻波≤2；
发射信号输出功率调整在0-18dB之间，步进1dB。
作为本发明的进一步方案，接收指标：
接收频率在27GHz—33 GHz之间；
抗烧毁输入功率≤0dBm；
输出中频频率在5MHz—6MHz之间；
接收射频平坦度≤3dB；
输出中频带内平坦度≤1dB；
最大输出功率≤5dBm；
噪声系数≤5dB；
接收前端最大增益40±2dB；
中频VGA可控动态范围40dB；
谐波抑制≥40dBc；
杂波抑制≥35dBc；
矩形系数BW40dB/BW1dB≤3；
输入输出端口驻波≤2。
作为本发明的进一步方案，数字信号处理单元指标：
采集通道数为1通道；
ADC位数为16bit；
采样率20Msps；
数据传输接口用千兆以太网。
作为本发明的进一步方案，射频接口定义：
RF-T：射频发射口，接口输出；
RF-R：射频接收口，接口输入。
作为本发明的进一步方案，低频接口定义：
电源供电接口：接口输入，XH2.54连接器；
以太网数据传输接口：接口输入/输出，RJ45网口；
12位备用控制接口：接口输入/输出，FPC连接器。
作为本发明的进一步方案，外壳长度为600mm，宽度为55mm，高度为15.5mm。
作为本发明的进一步方案，所述线性调频源收发模块采用RS485通讯协议。
作为本发明的进一步方案，所述数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器彼此引脚串联。
作为本发明的进一步方案，所述外壳表面嵌入设有六个指示灯，且六个指示灯分别与射频发射口、射频接收口、电源供电接口、以太网数据传输接口、以太网数据传输接口和12位备用控制接口彼此一一对应；用于判断射频发射口、射频接收口、电源供电接口、以太网数据传输接口、以太网数据传输接口和12位备用控制接口的工作状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：线性调频源收发模块通过以太网连接系统，线性调频源收发模块外置发射天线和接收天线；线性调频源收发模块包括数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器、两个RF放大器、混频器、IF放大器和采样电路；数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器依次电连接，由RF放大器与外置的发射天线电连接；外置的接收天线连接RF放大器、混频器、IF放大器、采样电路和数字信号处理单元。
外壳长度为600mm，宽度为55mm，高度为15.5mm，具有体积小，功耗低，生产成本低的优点。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明的左视图；
图5为本发明的右视图。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
请参阅图1-图5，本发明提供的一种实施例：一种低功耗小体积线性调频源收发模块，线性调频源收发模块通过以太网连接系统，线性调频源收发模块外置发射天线和接收天线；
线性调频源收发模块包括数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器、两个RF放大器、混频器、IF放大器和采样电路；
数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器依次电连接，由RF放大器与外置的发射天线电连接，信号由数字信号处理单元连接、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器依次传递到发射天线；
外置的接收天线连接RF放大器、混频器、IF放大器、采样电路和数字信号处理单元，信号经接收天线接收后依次由RF放大器、混频器、IF放大器、采样电路传递到数字信号处理单元；
功分器和混频器之间连接有延时线。
外壳长度为600mm，宽度为55mm，高度为15.5mm，具有体积小，功耗低，生产成本低的优点。
实施例2
本发明提供的一种实施例：一种低功耗小体积线性调频源收发模块，收发指标：
发射指标：
输出信号频率在27GHz—33 GHz之间；
最大输出信号功率是28dBm；
发射信号样式为线性调频；
扫描点数为2000点，扫描时间为20us；
调频线性度≤3%；
相位噪声≤-85dBc/Hz@1kHz；≤-92dBc/Hz@10kHz；≤-100dBc/Hz@100kHz；
杂散抑制≥35dBc；
谐波抑制≥20dBc；
带内平坦度≤4dB；
输出驻波≤2；
发射信号输出功率调整在0-18dB之间，步进1dB。
接收指标：
接收频率在27GHz—33 GHz之间；
抗烧毁输入功率≤0dBm；
输出中频频率在5MHz—6MHz之间；
接收射频平坦度≤3dB；
输出中频带内平坦度≤1dB；
最大输出功率≤5dBm；
噪声系数≤5dB；
接收前端最大增益40±2dB；
中频VGA可控动态范围40dB；
谐波抑制≥40dBc；
杂波抑制≥35dBc；
矩形系数BW40dB/BW1dB≤3；
输入输出端口驻波≤2。
实施例3
本发明提供的一种实施例：一种低功耗小体积线性调频源收发模块，数字信号处理单元：
数字信号处理单元指标：
采集通道数为1通道；
ADC位数为16bit；
采样率20Msps；
数据传输接口用千兆以太网。
射频接口定义：
RF-T：射频发射口，接口输出；
RF-R：射频接收口，接口输入。
低频接口定义：
电源供电接口：接口输入，XH2.54连接器；
以太网数据传输接口：接口输入/输出，RJ45网口；
12位备用控制接口：接口输入/输出，FPC连接器。
实施例4
本发明提供的一种实施例：一种低功耗小体积线性调频源收发模块，数字信号处理单元和收发模块的连接：
数字信号处理单元和收发模块之间通过RS485通讯协议进行信号传输；
数字信号处理单元指标：
采集通道数为1通道；
ADC位数为16bit；
采样率20Msps；
数据传输接口用千兆以太网。
射频接口定义：
RF-T：射频发射口，接口输出；
RF-R：射频接收口，接口输入。
低频接口定义：
电源供电接口：接口输入，XH2.54连接器；
以太网数据传输接口：接口输入/输出，RJ45网口；
12位备用控制接口：接口输入/输出，FPC连接器；
发射指标：
输出信号频率在27GHz—33 GHz之间；
最大输出信号功率是28dBm；
发射信号样式为线性调频；
扫描点数为2000点，扫描时间为20us；
调频线性度≤3%；
相位噪声≤-85dBc/Hz@1kHz；≤-92dBc/Hz@10kHz；≤-100dBc/Hz@100kHz；
杂散抑制≥35dBc；
谐波抑制≥20dBc；
带内平坦度≤4dB；
输出驻波≤2；
发射信号输出功率调整在0-18dB之间，步进1dB。
接收指标：
接收频率在27GHz—33 GHz之间；
抗烧毁输入功率≤0dBm；
输出中频频率在5MHz—6MHz之间；
接收射频平坦度≤3dB；
输出中频带内平坦度≤1dB；
最大输出功率≤5dBm；
噪声系数≤5dB；
接收前端最大增益40±2dB；
中频VGA可控动态范围40dB；
谐波抑制≥40dBc；
杂波抑制≥35dBc；
矩形系数BW40dB/BW1dB≤3；
输入输出端口驻波≤2。
接收模块将信号接收后传递给数字信号处理单元进行处理，数字信号处理单元将处理后的信号通过发射模块向外传递。
实施例5
本发明提供的一种实施例：一种低功耗小体积线性调频源收发模块，线性调频源收发模块包括数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器、两个RF放大器、混频器、IF放大器和采样电路；
数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器依次电连接，由RF放大器与外置的发射天线电连接，信号由数字信号处理单元连接、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器依次传递到发射天线；
外置的接收天线连接RF放大器、混频器、IF放大器、采样电路和数字信号处理单元，信号经接收天线接收后依次由RF放大器、混频器、IF放大器、采样电路传递到数字信号处理单元；
功分器和混频器之间连接有延时线。
外壳长度为600mm，宽度为55mm，高度为15.5mm，具有体积小，功耗低，生产成本低的优点。
处理方式：
线性调频源收发模块通过以太网连接系统，线性调频源收发模块外置发射天线和接收天线；线性调频源收发模块包括数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器、两个RF放大器、混频器、IF放大器和采样电路；数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器依次电连接，由RF放大器与外置的发射天线电连接；外置的接收天线连接RF放大器、混频器、IF放大器、采样电路和数字信号处理单元。
发射指标：
输出信号频率在27GHz—33 GHz之间；
最大输出信号功率是28dBm；
发射信号样式为线性调频；
扫描点数为2000点，扫描时间为20us；
调频线性度≤3%；
相位噪声≤-85dBc/Hz@1kHz；≤-92dBc/Hz@10kHz；≤-100dBc/Hz@100kHz；
杂散抑制≥35dBc；
谐波抑制≥20dBc；
带内平坦度≤4dB；
输出驻波≤2；
发射信号输出功率调整在0-18dB之间，步进1dB。
接收指标：
接收频率在27GHz—33 GHz之间；
抗烧毁输入功率≤0dBm；
输出中频频率在5MHz—6MHz之间；
接收射频平坦度≤3dB；
输出中频带内平坦度≤1dB；
最大输出功率≤5dBm；
噪声系数≤5dB；
接收前端最大增益40±2dB；
中频VGA可控动态范围40dB；
谐波抑制≥40dBc；
杂波抑制≥35dBc；
矩形系数BW40dB/BW1dB≤3；
输入输出端口驻波≤2。
实施例6
本发明提供的一种实施例：一种低功耗小体积线性调频源收发模块，指示灯连接方式：
外壳表面嵌入设有六个指示灯，且六个指示灯分别与射频发射口、射频接收口、电源供电接口、以太网数据传输接口、以太网数据传输接口和12位备用控制接口彼此一一对应；用于判断射频发射口、射频接收口、电源供电接口、以太网数据传输接口、以太网数据传输接口和12位备用控制接口的工作状态。
发射指标：
输出信号频率在27GHz—33 GHz之间；
最大输出信号功率是28dBm；
发射信号样式为线性调频；
扫描点数为2000点，扫描时间为20us；
调频线性度≤3%；
相位噪声≤-85dBc/Hz@1kHz；≤-92dBc/Hz@10kHz；≤-100dBc/Hz@100kHz；
杂散抑制≥35dBc；
谐波抑制≥20dBc；
带内平坦度≤4dB；
输出驻波≤2；
发射信号输出功率调整在0-18dB之间，步进1dB。
接收指标：
接收频率在27GHz—33 GHz之间；
抗烧毁输入功率≤0dBm；
输出中频频率在5MHz—6MHz之间；
接收射频平坦度≤3dB；
输出中频带内平坦度≤1dB；
最大输出功率≤5dBm；
噪声系数≤5dB；
接收前端最大增益40±2dB；
中频VGA可控动态范围40dB；
谐波抑制≥40dBc；
杂波抑制≥35dBc；
矩形系数BW40dB/BW1dB≤3；
输入输出端口驻波≤2。
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 (10)
1.一种低功耗小体积线性调频源收发模块，其特征在于：线性调频源收发模块通过以太网连接系统，线性调频源收发模块外置发射天线和接收天线；
线性调频源收发模块包括数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器、两个RF放大器、混频器、IF放大器和采样电路；
数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器依次电连接，由RF放大器与外置的发射天线电连接，信号由数字信号处理单元连接、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器依次传递到发射天线；
外置的接收天线连接RF放大器、混频器、IF放大器、采样电路和数字信号处理单元，信号经接收天线接收后依次由RF放大器、混频器、IF放大器、采样电路传递到数字信号处理单元；
功分器和混频器之间连接有延时线。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗小体积线性调频源收发模块，其特征在于：发射指标：
输出信号频率在27GHz—33 GHz之间；
最大输出信号功率是28dBm；
发射信号样式为线性调频；
扫描点数为2000点，扫描时间为20us；
调频线性度≤3%；
相位噪声≤-85dBc/Hz@1kHz；≤-92dBc/Hz@10kHz；≤-100dBc/Hz@100kHz；
杂散抑制≥35dBc；
谐波抑制≥20dBc；
带内平坦度≤4dB；
输出驻波≤2；
发射信号输出功率调整在0-18dB之间，步进1dB。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗小体积线性调频源收发模块，其特征在于：接收指标：
接收频率在27GHz—33 GHz之间；
抗烧毁输入功率≤0dBm；
输出中频频率在5MHz—6MHz之间；
接收射频平坦度≤3dB；
输出中频带内平坦度≤1dB；
最大输出功率≤5dBm；
噪声系数≤5dB；
接收前端最大增益40±2dB；
中频VGA可控动态范围40dB；
谐波抑制≥40dBc；
杂波抑制≥35dBc；
矩形系数BW40dB/BW1dB≤3；
输入输出端口驻波≤2。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗小体积线性调频源收发模块，其特征在于：数字信号处理单元指标：
采集通道数为1通道；
ADC位数为16bit；
采样率20Msps；
数据传输接口用千兆以太网。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗小体积线性调频源收发模块，其特征在于：射频接口定义：
RF-T：射频发射口，接口输出；
RF-R：射频接收口，接口输入。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗小体积线性调频源收发模块，其特征在于：低频接口定义：
电源供电接口：接口输入，XH2.54连接器；
以太网数据传输接口：接口输入/输出，RJ45网口；
12位备用控制接口：接口输入/输出，FPC连接器。
7.根据权利要求1所述的一种低功耗小体积线性调频源收发模块，其特征在于：外壳长度为600mm，宽度为55mm，高度为15.5mm。
8.根据权利要求1所述的一种低功耗小体积线性调频源收发模块，其特征在于：所述线性调频源收发模块采用RS485通讯协议。
9.根据权利要求1所述的一种低功耗小体积线性调频源收发模块，其特征在于：所述数字信号处理单元、线性调频源、倍频器、功分器和RF放大器彼此引脚串联。
10.根据权利要求1所述的一种低功耗小体积线性调频源收发模块，其特征在于：所述外壳表面嵌入设有六个指示灯，且六个指示灯分别与射频发射口、射频接收口、电源供电接口、以太网数据传输接口、以太网数据传输接口和12位备用控制接口彼此一一对应；用于判断射频发射口、射频接收口、电源供电接口、以太网数据传输接口、以太网数据传输接口和12位备用控制接口的工作状态。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011297990.1A CN112332883A (zh) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | 一种低功耗小体积线性调频源收发模块 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202011297990.1A CN112332883A (zh) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | 一种低功耗小体积线性调频源收发模块 |
Publications (1)
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| CN112332883A true CN112332883A (zh) | 2021-02-05 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011297990.1A Pending CN112332883A (zh) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | 一种低功耗小体积线性调频源收发模块 |
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| CN (1) | CN112332883A (zh) |
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