CN203872159U - 12.2GHz五倍频信号源组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种12.2GHz五倍频信号源组件，其包括屏蔽盒体和盒体内的基板，基板上载有微波电路；微波电路包括输出频率为2.44GHz的频率综合器、低通滤波器、五倍频器和带通滤波器；频率综合器包括晶振信号源、控制器、鉴相器和压控振荡器；晶振信号源和压控振荡器的反馈信号输出给锁相环电路中鉴相器的频率信号输入端，控制器输出控制信号给鉴相器，鉴相器输出控制电压给压控振荡器，进而输出2.44GHZ的频综信号；此频率信号经过低通滤波器滤除谐波，再经五倍频器倍频后，送入带通滤波器，滤除杂散后输出。本实用新型在较高集成度的基础上实现高输出频率、低相噪、高稳定度的信号源，调试简单，能有效地满足微波电子系统的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波器件技术领域，具体是一种12.2GHz五倍频信号源组件。
背景技术
频率信号源是现代射频和微波电子系统的心脏, 其性能直接影响整个电子系统。
随着无线电技术的发展, 人们提出了各种各样的频率源的设计方案。其中锁相式频率源具有输出频率高, 频率稳定度高、频谱纯、寄生杂波小及相位噪声低等优点。而可以实现高输出频率、低相噪、高稳定度、小型化的信号源，在目前国内市场上还在少数，由于其高集成和高频率的特点，所以在结构加工，材料的焊接工艺等方面很难保证相关技术要求，或者就是结构复杂，不容易调试，大批量生产受到限制。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种12.2GHz 五倍频信号源组件，其结构紧凑，容易调试，能有效地满足微波电子系统的要求。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：包括屏蔽盒体和盒体内的基板，基板上载有微波电路；
微波电路包括输出频率为2.44GHz 的频率综合器、低通滤波器、五倍频器和带通滤波器；频率综合器的频率信号输出端连接低通滤波器的输入端，低通滤波器的输出端连接五倍频器的输入端；五倍频器的输出端连接带通滤波器，带通滤波器的输出端即信号源组件的输出端；
所述频率综合器包括晶振信号源、控制器、鉴相器和压控振荡器；鉴相器包括控制端、频率信号输入端和电压输出端；压控振荡器的频率信号输出端即为频率综合器的频率信号输出端，压控振荡器还包括反馈信号输出端；晶振信号源和压控振荡器的反馈信号输出端分别连接鉴相器的频率信号输入端；鉴相器的控制端连接控制器，鉴相器的电压输出端连接压控振荡器；
屏蔽盒体的数量为1个以上；微波电路中，晶振、锁相环电路、压控振荡器和低通滤波器位于同一屏蔽盒体中；五倍频器和带通滤波器分别单独位于1个屏蔽盒体中。
本实用新型中，频率综合器中各部件、低通滤波器、五倍频器和带通滤波器皆可采用现有技术。控制器、鉴相器、晶振信号源和压控振荡器形成锁相环电路，控制器对鉴相器的控制亦为现有技术。在应用时，频率综合器输出频率信号经低通滤波器滤除谐波，再进入五倍频器倍频后，送入带通滤波器，经带通滤波器滤除杂散后输出。晶振信号源可采用外接的晶振频率信号，也可在频率综合器中集成晶振元件。
进一步的，本实用新型中不同屏蔽盒体之间，电路通过射频同轴SMA连接器连接。SMA连接器传输损耗低、结构紧凑，抗振和电磁屏蔽性能优异；分置的屏蔽盒体使系统结构更加清晰，装配更简单，且由于其屏蔽性使得系统本身性能不因相互干扰而降低。
优选的，本实用新型中的晶振信号源采用恒温晶振，其振荡频率稳定。屏蔽盒体采用铝质屏蔽盒体，成本较低，绝缘性较好。基板采用宽介电常数聚四氟乙烯玻璃布覆铜箔基板，其为国产微波板，介电常数宽，并具有优异的机械、化学和物理电气性能。低通滤波器、锁相环电路、压控振荡器、五倍频器和带通滤波器均为表贴封装的MMIC芯片，这就可以极大减小整个电路体积，便于组件的小型化设计。
控制器采用PIC单片机，可将利用现有技术的频综控制程序烧录在单片机的存储器中，便于在线修改和重复擦写，用于控制2.44GHz 频综锁相中的相关运算及频率输出。
本实用新型的有益效果为：2.44GHz的频率综合器具有高工作频率、低相噪的特点，压控振荡器具有超低噪声、低环路电压和较高输出功率的特点，在上述两电路模块基础上，本实用新型通过单片机控制实现信号源组件的低相噪频综输出，保证了倍频后的频率信号性能的优化。同时，本实用新型通过分立的屏蔽盒体，避免了微波电路不同功能模块之间的相互干扰，保证输出信号的稳定可靠；结构上较现有技术也更为紧凑。此外由于电路中各部件均采用超小型表贴封装，外围电路较少，节省了PCB 版面空间，有利于整体小型化设计；模块间的连接使用射频同轴SMA 连接器，使得结构紧凑，装配更为简单。
附图说明
图1所示为本实用新型微波电路原理示意框图；
图2所示为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式进一步说明。
结合图1和图2所示，本实用新型的一种具体实施例为：12.2GHz 五倍频信号源组件包括屏蔽盒体和盒体内的基板，基板上载有微波电路。微波电路包括输出频率为2.44GHz 的频率综合器、低通滤波器、五倍频器和带通滤波器。
如图1所示，本实施例中2.44GHZ频率综合器包括晶振信号源、控制器、鉴相器和压控振荡器VCO；鉴相器包括控制端、频率信号输入端和电压输出端；压控振荡器的频率信号输出端即为频率综合器的频率信号输出端，压控振荡器还包括反馈信号输出端。晶振信号源和压控振荡器VCO的输出反馈信号传给鉴相器的两频率信号输入端，控制器输出控制信号给鉴相器的控制端；鉴相器输出控制电压给VCO；晶振信号源、控制器、鉴相器和压控振荡器形成了锁相环电路。频率综合器输出频率信号经过低通滤波器滤除谐波，再进入五倍频器倍频后，送入带通滤波器，经带通滤波器滤除杂散后输出，即得到12.2GHZ的微波信号源。
上述实施例中，晶振信号源采用10MHZ的恒温晶振；屏蔽盒体为铝质屏蔽盒体；基板采用宽介电常数聚四氟乙烯玻璃布覆铜箔基板；低通滤波器、锁相环电路、压控振荡器、五倍频器和带通滤波器均为表贴封装的MMIC芯片；制器采用PIC单片机，可将利用现有技术的频综控制程序烧录在单片机的存储器中，便于在线修改和重复擦写，用于控制2.44GHz 频综锁相中的相关运算及频率输出。
如图2所示，本实用新型含3个铝质屏蔽盒体，微波电路中晶振信号源、锁相环电路、压控震荡电路VCO和低通滤波器位于同一屏蔽盒体中，五倍频器与带通滤波器分别单独位于不同屏蔽盒体内中，并位于盒体内宽介电常数聚四氟乙烯玻璃布覆铜箔基板上。单片机用于控制频综输出，2.44GHz 频率信号经过低通滤波器4滤除高次谐波后，输入到五倍频器中，先进行内部放大，再经过五倍频后输出；输出信号通过带通滤波器把各次谐波杂散滤除，输出12.2GHz信号。
本实用新型电路依托于宽介电常数聚四氟乙烯玻璃布覆铜箔基板的应用，使得电路的性能得以充分发挥，保证了各项指标的实现；并且以该国产板材替代了进口板材，有效减少了成本和研制周期。常规设计的频综、倍频器、带通滤波器需要在相关电磁场仿真软件中建立整个器件的模型，设定并求解相关参数，以便得到最佳性能。
Claims (4)
1.一种12.2GHz五倍频信号源组件，其特征是，包括屏蔽盒体和盒体内的基板，基板上载有微波电路；
微波电路包括输出频率为2.44GHz 的频率综合器、低通滤波器、五倍频器和带通滤波器；频率综合器的频率信号输出端连接低通滤波器的输入端，低通滤波器的输出端连接五倍频器的输入端；五倍频器的输出端连接带通滤波器，带通滤波器的输出端即信号源组件的输出端；
所述频率综合器包括晶振信号源、控制器、鉴相器和压控振荡器；鉴相器包括控制端、频率信号输入端和电压输出端；压控振荡器的频率信号输出端即为频率综合器的频率信号输出端，压控振荡器还包括反馈信号输出端；晶振信号源和压控振荡器的反馈信号输出端分别连接鉴相器的频率信号输入端；鉴相器的控制端连接控制器，鉴相器的电压输出端连接压控振荡器；
屏蔽盒体的数量为1个以上；微波电路中，晶振、锁相环电路、压控振荡器和低通滤波器位于同一屏蔽盒体中；五倍频器和带通滤波器分别单独位于1个屏蔽盒体中；
基板采用宽介电常数聚四氟乙烯玻璃布覆铜箔基板；
所述低通滤波器、锁相环电路、压控振荡器、五倍频器和带通滤波器均为表贴封装的MMIC芯片。
2.根据权利要求1所述的12.2GHz五倍频信号源组件，其特征是，不同屏蔽盒体之间，电路通过射频同轴SMA 连接器连接。
3.根据权利要求1或2所述的12.2GHz五倍频信号源组件，其特征是，晶振信号源采用恒温晶振。
4.根据权利要求1或2所述的12.2GHz五倍频信号源组件，其特征是，所述控制器采用PIC单片机。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104682955A (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-03 | 成都宝通天宇电子科技有限公司 | 一种混频锁相的高相噪宽带微波源 |
| CN106849969A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-06-13 | 中国电子科技集团公司第二十七研究所 | 一种航天电子侦察五通道接收机中的k波段频率综合器 |
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2014
- 2014-01-16 CN CN201420026570.3U patent/CN203872159U/zh not_active Expired - Fee Related
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