CN115856801A

CN115856801A - 多功能集成有源信道及雷达测试组件

Info

Publication number: CN115856801A
Application number: CN202211519927.7A
Authority: CN
Inventors: 巨景超; 倪涛; 吕苗; 刘卫强; 姚近; 魏明
Original assignee: CETC 20 Research Institute
Current assignee: CETC 20 Research Institute
Priority date: 2022-11-30
Filing date: 2022-11-30
Publication date: 2023-03-28

Abstract

本发明公开了一种多功能集成有源信道及雷达测试组件。多功能集成有源信道中射频组成模块与数字组成模块层叠排布；数字组成模块集成有电源接口，数字组成模块通过微矩形连接器与射频组成模块连接；射频组成模块集成有用于连接天线端的射频接口，射频组成模块用于将第一射频信号变频至第一中频信号后通过第一连接电缆传送至数字组成模块；数字组成模块用于将第一中频信号转换为第一光信号并通过光接口传输出去；数字组成模块还用于通过光接口获取第二光信号，并将第二光信号转换为第二中频信号后通过第二连接电缆传输至射频组成模块；射频接口用于将第二中频信号转换为第二射频信号后通过射频接口传送至天线端。本发明具有集成度高、多功能的优点。

Description

多功能集成有源信道及雷达测试组件

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多功能集成有源信道及雷达测试组件。

背景技术

现有数字阵列雷达测试中所使用的有源信道不具备高集成度以及多功能的特点，通常是由几个分立单独的有源模块构成，包括单独的射频收发通道、上下变频通道以及数字处理通道、光电转换模块等。这些单独的模块连接起来的有源信道一方面连接工作十分繁琐、线缆众多，另一方面模块数量多，也增加了成本。

发明内容

本发明实施例提供一种多功能集成有源信道及雷达测试组件，用以解决现有技术中有源信道集成度低的问题。

根据本发明实施例的多功能集成有源信道，包括：射频组成模块、数字组成模块、微矩形连接器、第一连接电缆、第二连接电缆；

所述射频组成模块与所述数字组成模块层叠排布，所述微矩形连接器、所述第一连接电缆、以及所述第二连接电缆均用于连接所述射频组成模块与所述数字组成模块；

所述数字组成模块集成有电源接口以外接电源，所述外接电源通过所述数字组成模块以及所述微矩形连接器为所述射频组成模块供电；

所述射频组成模块集成有射频接口，所述射频接口用于连接天线端，所述射频组成模块用于从所述天线端获取第一射频信号并将所述第一射频信号变频至第一中频信号后通过所述第一连接电缆传送至所述数字组成模块；

所述数字组成模块集成有光接口，所述数字组成模块用于将所述第一中频信号转换为第一光信号并通过所述光接口传输出去；

所述数字组成模块还用于通过所述光接口获取第二光信号，并将所述第二光信号转换为第二中频信号后通过所述第二连接电缆传输至所述射频组成模块；

所述射频接口还用于将所述第二中频信号转换为第二射频信号后通过所述射频接口传送至所述天线端。

根据本发明的一些实施例，所述射频组成模块具有第一凹槽，所述数字组成模块具有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽构造形成矩形槽；

所述微矩形连接器、所述第一连接电缆以及所述第二连接电缆均位于所述矩形槽处；

所述多功能集成有源信道还包括盖板，所述盖板适于装配至所述矩形槽处以遮挡所述微矩形连接器、所述第一连接电缆以及所述第二连接电缆。

根据本发明的一些实施例，所述射频组成模块基于MMIC采用微组装工艺封装实现。

根据本发明的一些实施例，所述射频组成模块集成有分腔设计的收发放大电路与上下变频电路；

所述收发放大电路集成有接收电路、发送电路、开关、射频放大滤波组件，所述接收电路的一端和所述发送电路的一端均与所述射频接口通信连接，所述接收电路的另一端和所述发送电路的另一端均连接至所述开关以通过所述开关统一控制，所述开关与射频放大滤波组件的输入端通信连接，所述射频放大滤波组件的输出端与所述上下变频电路通信连接，所述上下变频电路与所述第一连接电缆、所述第二连接电缆通信连接。

根据本发明的一些实施例，所述上下变频电路集成有两级变频电路和两个本振接口，所述两级变频电路的输入端与所述射频放大滤波组件通信连接，所述两个本振接口用于接入本振至所述两级变频电路，以实现两次变频。

根据本发明的一些实施例，所述数字组成模块基于PCB基板及封装器件表贴工艺封装实现。

根据本发明的一些实施例，所述数字组成模块集成有依次通信连接的AD和DA转换电路、数字滤波抽取电路、光电转换电路，所述AD和DA转换电路与所述第一连接电缆、所述第二连接电缆通信连接，所述光电转换电路与所述光接口通信连接。

根据本发明的一些实施例，所述AD和DA转换电路包括模数转化电路、数模转化电路、时钟接口、FPGA电路以及FPGA调试外接口。

根据本发明实施例的雷达测试组件，包括如上所述的多功能集成有源信道。

采用本发明实施例，信道集成射频、变频、信号转换等功能电路于一体，形成一个完整的有源信道，具有集成度高、多功能的优点。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例中多功能集成有源信道结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。另外，在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

如图1所示，本发明实施例的多功能集成有源信道，包括：射频组成模块1、数字组成模块2、微矩形连接器3、第一连接电缆4、第二连接电缆5。

射频组成模块1与数字组成模块2上下层叠排布，微矩形连接器3、第一连接电缆4、以及第二连接电缆5均用于连接射频组成模块1与数字组成模块2。

数字组成模块2集成有电源接口6以外接电源。外接电源通过电源接口6为数字组成模块2供电。同时，外接电源通过数字组成模块2以及微矩形连接器3为射频组成模块1供电。可以理解，数字组成模块2通过微矩形连接器3为射频组成模块1供电。

射频组成模块1集成有射频接口7，射频接口7用于连接天线端，射频组成模块1用于从天线端获取第一射频信号并将第一射频信号变频至第一中频信号后通过第一连接电缆4传送至数字组成模块2。

数字组成模块2集成有光接口8，数字组成模块2用于将第一中频信号转换为第一光信号并通过光接口8传输出去。

数字组成模块2还用于通过光接口8获取第二光信号，并将第二光信号转换为第二中频信号后通过第二连接电缆5传输至射频组成模块1。

射频接口7还用于将第二中频信号转换为第二射频信号后通过射频接口7传送至天线端。

目前工程上使用的有源信道，由于各模块之间通过线缆连接，供电和控制也各自独立，一方面给工程展开带来了额外的供电控制要求，增大了工作量，增大了系统的复杂程度，另一方面也增加了系统的成本。

采用本发明实施例，信道集成射频、变频、信号转换等功能电路于一体，形成一个完整的有源信道，具有集成度高、多功能的优点，降低了系统连接复杂程度的同时也降低了成本。

在上述实施例的基础上，进一步提出各变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在各变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。

如图1所示，根据本发明的一些实施例，射频组成模块1具有第一凹槽，数字组成模块2具有第二凹槽，第二凹槽与第一凹槽构造形成矩形槽9；

微矩形连接器3、第一连接电缆4以及第二连接电缆5均位于矩形槽9处；

多功能集成有源信道还包括盖板(图中未标示)，盖板适于装配至矩形槽9处以遮挡微矩形连接器3、第一连接电缆4以及第二连接电缆5。例如，在凹槽处用螺钉将凹槽盖板固定，实现上下模块的互联，对外实现无缆化连接。

由此，可以通过盖板将线缆隐藏，达到保护线缆的作用，同时提高整体结构的整装性。

射频组成模块和数字组成模块在矩形凹槽内可拆卸连接，故障发生时可以单独对射频以及数字模块进行检测测试，精准故障定位。

根据本发明的一些实施例，射频组成模块1基于MMIC，采用微组装工艺，实现射频信号的收发并且变频至中频，整个模块采用气密设计。

根据本发明的一些实施例，射频组成模块1内部结构器件采用导电胶粘接的方式进行装配。

根据本发明的一些实施例，射频组成模块1集成有分腔设计的收发放大电路与上下变频电路。由此，将信号在不同的频段进行物理隔离，最大限度地减少射频信号之间的干扰。

收发放大电路集成有接收电路、发送电路、开关、射频放大滤波组件，接收电路的一端和发送电路的一端均与射频接口7通信连接，接收电路的另一端和发送电路的另一端均连接至开关以通过开关统一控制。开关可以二选一选通接收电路与射频放大滤波组件的连通，或者是发送电路与射频放大滤波组件的连通。

开关与射频放大滤波组件的输入端通信连接，射频放大滤波组件的输出端与上下变频电路通信连接，上下变频电路与第一连接电缆4、第二连接电缆5通信连接。

接收电路和发送电路共用射频放大滤波组件，并通过开关进行切换，节省了器件数量，节省了空间，提高了射频组成模块1的集成度。射频信号频段带宽高，通过射频放大滤波组件中的射频滤波器组对射频信号进行分段滤波，保证了信号的输出杂散要求。

例如，射频组成模块1采用单刀三掷开关加滤波器组的方式进行频段切换，抑制杂散的同时拓宽了工作带宽。

根据本发明的一些实施例，上下变频电路集成有两级变频电路和两个本振接口10，两级变频电路的输入端与射频放大滤波组件通信连接，两个本振接口10用于接入本振至两级变频电路，以实现两次变频。

上下变频电路采用两级变频，通过频率和合理规划，实现了信号的高杂散输出要求。

根据本发明的一些实施例，所述数字组成模块基于PCB基板及封装器件表贴工艺封装实现中频信号的产生及接收采集，并最终通过光电转换形成光信号输出。

根据本发明的一些实施例，数字组成模块2集成有依次通信连接的AD和DA转换电路、数字滤波抽取电路、光电转换电路，AD和DA转换电路与第一连接电缆4、第二连接电缆5通信连接，光电转换电路与光接口8通信连接。

来自射频组成模块1的中频信号经过AD和DA转换电路转换成数字信号，经过数字滤波抽取电路的下变频、滤波、抽取等处理后，再由光电转换电路转换成光信号输出。

根据本发明的一些实施例，AD和DA转换电路包括模数转化电路、数模转化电路、两个时钟接口11、FPGA电路以及FPGA调试外接口12。两个时钟接口11用于分别为模数转化电路、数模转化电路提供基准时钟。FPGA电路用于配合模数转化电路、数模转化电路。

根据本发明的一些实施例，多功能集成有源信道还设有天线校准控制开关13，用于在校准状态下实现对校准通路的控制。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

不应将位于括号之内的任何参考符号构造成对权利要求的限制。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。单词第一、第二、以及第三等的使用是用于区别类似的对象，不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

Claims

1.一种多功能集成有源信道，其特征在于，包括：射频组成模块、数字组成模块、微矩形连接器、第一连接电缆、第二连接电缆；

2.如权利要求1所述的多功能集成有源信道，其特征在于，所述射频组成模块具有第一凹槽，所述数字组成模块具有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽构造形成矩形槽；

3.如权利要求1所述的多功能集成有源信道，其特征在于，所述射频组成模块基于MMIC采用微组装工艺封装实现。

4.如权利要求3所述的多功能集成有源信道，其特征在于，所述射频组成模块集成有分腔设计的收发放大电路与上下变频电路；

5.如权利要求4所述的多功能集成有源信道，其特征在于，所述上下变频电路集成有两级变频电路和两个本振接口，所述两级变频电路的输入端与所述射频放大滤波组件通信连接，所述两个本振接口用于接入本振至所述两级变频电路，以实现两次变频。

6.如权利要求1所述的多功能集成有源信道，其特征在于，所述数字组成模块基于PCB基板及封装器件表贴工艺封装实现。

7.如权利要求6所述的多功能集成有源信道，其特征在于，所述数字组成模块集成有依次通信连接的AD和DA转换电路、数字滤波抽取电路、光电转换电路，所述AD和DA转换电路与所述第一连接电缆、所述第二连接电缆通信连接，所述光电转换电路与所述光接口通信连接。

8.如权利要求7所述的多功能集成有源信道，其特征在于，所述AD和DA转换电路包括模数转化电路、数模转化电路、时钟接口、FPGA电路以及FPGA调试外接口。

9.一种雷达测试组件，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的多功能集成有源信道。