CN204031164U - 毫米波收发组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种毫米波收发组件，包括本振功分单元、发射单元、接收单元以及电源/控制单元，发射单元采用浅饱和的方式将发射激励信号放大至满足发射机需要的功率，并发射；接收单元包括五路接收通道，其中一路为监测通道，该监测通道与一路接收通道共用同一中频输出接口；本振功分单元将外部提供的Ku波段信号功分为五路输出，为接收单元提供本振信号；电源/控制单元，用于为前述本振功分单元、发射单元、接收单元分别提供电压转换、控制电平以及功放脉冲电源；本振功分单元、发射单元、接收单元均单独供电且互相之间去耦处理；前述本振功分单元、发射单元、接收单元以及电源/控制单元整体气密封装在一封装体内。

Description

毫米波收发组件

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是无线电通信，具体而言涉及一种毫米波收发组件。

背景技术

目前的跟踪系统中，主要有光电、微波、毫米波等类型，由于毫米波系统具有灵敏度高、分辨力好，抗干扰性能强等特点，加之毫米波系统受等离子体的影响较小，同时兼有红外和微波的优点，因此国外先进的跟踪定位设备都采用了毫米波系统。毫米波跟踪技术的研究始于20世纪70年代末，现在西方国家不仅在频率上覆盖了整个毫米波段，而且建立了从器件到整机产品的研制生产、测试试验的完整研究体制。目前，毫米波跟踪定位技术广泛应用于雷达系统、电子对抗、毫米波通信、遥感遥测、医疗保健、国土资源探测、矿产分布、海岸线警戒等多个领域的民用设备以及军事设备上。比如在军事上，毫米波制导技术经常应用在多模复合制导中，多模制导模式可以根据干扰情况自动切换制导模式，美国的“黄蜂”、“战斧”等导弹均采用毫米波与红外双模制导系统。我国在毫米波跟踪定位技术方面起步较晚，技术处于发展阶段，随着目前国内毫米波技术能力的提升，其相关的定位系统也从厘米波段向毫米波频段发展，作为毫米波跟踪定位系统收发部分的核心器件，高性能的收发组件性能水准就显得尤为重要，特别是其射频部分的技术指标直接关系到系统的完备和准确。

发明内容

本发明目的在于提供一种毫米波收发组件，提高现有毫米波收发组件在宽温工作、气密封装、高隔离、高可靠等方面的缺陷或不足。

为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种毫米波收发组件，包括本振功分单元、发射单元、接收单元以及电源/控制单元，其中：

发射单元采用浅饱和的方式将发射激励信号放大至满足发射机需要的功率，并通过发射机发射；

接收单元包括五路接收通道，其中一路为监测通道，该监测通道与一路接收通道通过一单刀双掷开关切换共用同一中频输出接口；

本振功分单元将外部提供的Ku波段信号功分为五路输出，为接收单元的各通道提供本振信号；

电源/控制单元，用于为前述本振功分单元、发射单元、接收单元分别提供电压转换、控制电平以及功放脉冲电源；

所述本振功分单元、发射单元、接收单元均单独供电且互相之间去耦处理；

所述本振功分单元、发射单元、接收单元以及电源/控制单元整体气密封装在一封装体内。

由以上本发明的技术方案可知，本发明所提出的毫米波收发组件，其可在宽温工作，实现电路的高度集成及较好的幅相一致性；为确保各接收通道的幅度、相位及开关控制的一致性，各个通道采用相同的电路和对称布局，第四路接收通道和监测通道通过单刀双掷开关切换共用同一中频输出接口，减小非线性和寄生参数引入的相位不一致误差和相位的全温相对变化量，同时通过中频输出端的温补衰减器补偿各通道在全温下的增益变化量和幅度不一致性；接收通道之间的隔离度高，且满足低功耗要求；发射单元采用浅饱和以减少非线性从而确保相噪及杂散指标,同时要保证效率；为了得到较好的电源隔离度，毫米波收发单元的各收发单元和本振功分单元均采用单独的电源供电，且互相之间采取去耦处理。

附图说明

图1所示为本实用新型一实施方式毫米波收发组件的结构示意图。

图2为图1实施例中本振功分单元的结构示意图。

图3为图1实施例中发射单元的结构示意图。

图4为图1实施例中接收单元的结构示意图。

图5为图1实施例中电源/控制单元的示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

根据本发明的较优实施例，如图1所示，一种毫米波收发组件，包括本振功分单元1、发射单元2、接收单元3以及电源/控制单元4，本振功分单元1、发射单元2、接收单元3均由电源/控制单元4单独供电且互相之间去耦处理，本振功分单元1、发射单元2、接收单元3以及电源/控制单元4整体气密封装在一封装体内。

本实施例中，发射单元2采用浅饱和的方式将发射激励信号放大至满足发射机需要的功率，并通过发射机发射。接收单元3包括五路接收通道，其中一路为监测通道，该监测通道与一路接收通道通过一单刀双掷开关切换共用同一中频输出接口。本振功分单元1将外部提供的Ku波段信号功分为五路输出，为接收单元3的各通道提供本振信号。电源/控制单元为前述本振功分单元1、发射单元2、接收单元3分别提供电压转换、控制电平以及功放脉冲电源，其中，本振功分单元1、发射单元2、接收单元3均单独供电且互相之间去耦处理。

如图2所示，所述本振功分单元1包括第一二功分器1a、第二二功分器1b、第三二功分器1c以及第四二功分器1d，其中：

所述外部提供的Ku波段信号输入所述第一二功分器1a的输入端，其一个输出端连接所述第二二功分器1b的输入端，第二二功分器1b的两个输出端分别连接第三二功分器1c和第四二功分器1d的输入端，第三二功分器1c和第四二功分器1d的四个输出端分别连接一第一放大器1e(如图1所示，本振功分单元1包括四个相同的第一放大器1e)，第一放大器1e的输出分别作为该本振功分单元1的四路输出，该第一放大器1e为本振放大器；

所述第一二功分器1a的另一输出端连接一衰减器1f和一第二放大器1g，该第二放大器1f的输出作为该本振功分单元1的第五路输出，该第二放大器1g为监测本振放大器。

如3所示，作为优选的实施方式，发射单元2包括依次连接的前级驱动功放2a、末级功放2b、隔离器2c及波导转换器2d，发射激励信号经所述前级驱动功放2a、末级功放2b进行信号放大后输出，经所述隔离器2c后输出至所述波导转换器2d，所述波导转换器2d进行波导转换后发射输出。

如图4所示，本实施例中，接收单元3包括五路接收通道(3-1、3-2、3-3、3-4、3-5)，其中一路为监测通道3-5，其中：

四路接收通道(3-1、3-2、3-3、3-4)采用相同的结构并且对称布置，每一路接收通道(3-1、3-2、3-3、3-4)均包括依次连接的波导转换器3a、保护开关3b、低噪放大器3c、混频器3d、中频桥3e、衰减器3f、前级中放3g、LC带通滤波器3h和末级中放3j，波导转换器3a接收所述发射单元2发射的信号，并依次经所述保护开关3b、低噪放大器3c后输入所述混频器3d，结合图1所示，该混频器3d的第二个输入来源为所述本振功分单元1产生的第一、第二、第三和第四路输出信号中的一个；所述混频器3d混频后的输出信号依次经过中频桥3e、衰减器3f、前级中放3g、LC带通滤波器3h和末级中放3j后输出；

所述监测通道3-5具有与前述每一路接收通道相同的结构，并且其在末级中放3g后还连接有一单刀双掷开关3m，通过该单刀双掷开关3m与所述其中的一路接收通道(3-1、3-2、3-3、3-4)共用同一中频输出接口。

如图5所示为电源/控制单元的示意图，本实施例中，电源/控制单元4由一DC电源转换模块4a-1、一稳压块4a-2、一差分转换器4b-1以及一驱动器4b-2组成，其中：

外部输入的+15V电源电压经过前述DC电源转换模块4a-1后，输出两路+5V电压，分别为前述末级功放2b和驱动级功放2a提供漏压；

外部输入的-15V电源电压经过前述稳压块4a-2后，输出四路-5V电压，用于为差分转换器4b-1、驱动器4b-2以及前述末级功放和驱动级功放提供工作所需要的负压；

两路差分信号1经过差分转换器4b-1的一路输入后，输出单路TTL控制信号作为功放电源调制脉冲；

两路差分信号2经过差分转换器4b-1的一路输入后，输出单路TTL控制信号，此控制信号输入给所述驱动器4b-2，驱动器4b-2对应输出转换电压，此电压作为接收四通道保护开关电源使用；

两路差分信号3经过差分转换器4b-1的一路输入后，输出单路TTL控制信号，此控制信号输入给所述驱动器4b-2，驱动器4b-2对应输出转换电压，此电压作为接收监测通道保护开关电源使用；

收发开关切换为TTL信号，输入给所述驱动器4b-2，驱动器4b-2对应输出转换电压，此电压作为收发切换开关电源使用。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (5)

1.一种毫米波收发组件，其特征在于，包括本振功分单元、发射单元、接收单元以及电源/控制单元，其中：

发射单元采用浅饱和的方式将发射激励信号放大至满足发射机需要的功率，并通过发射机发射；

接收单元包括五路接收通道，其中一路为监测通道，该监测通道与一路接收通道通过一单刀双掷开关切换共用同一中频输出接口；

本振功分单元将外部提供的Ku波段信号功分为五路输出，为接收单元的各通道提供本振信号；

电源/控制单元，用于为前述本振功分单元、发射单元、接收单元分别提供电压转换、控制电平以及功放脉冲电源；

本振功分单元、发射单元、接收单元均单独供电且互相之间去耦处理；

前述本振功分单元、发射单元、接收单元以及电源/控制单元整体气密封装在一封装体内。

2.根据权利要求1所述的毫米波收发组件，其特征在于，所述本振功分单元包括第一二功分器、第二二功分器、第三二功分器以及第四二功分器，其中：

所述外部提供的Ku波段信号输入所述第一二功分器的输入端，其一个输出端连接所述第二二功分器的输入端，第二二功分器的两个输出端分别连接第三二功分器和第四二功分器的输入端，第三二功分器和第四二功分器的四个输出端分别连接一第一放大器，第一放大器的输出分别作为该本振功分单元的四路输出；

所述第一二功分器的另一输出端连接一衰减器和一第二放大器，该第二放大器的输出作为该本振功分单元的第五路输出。

3.根据权利要求1所述的毫米波收发组件，其特征在于，所述发射单元包括依次连接的前级驱动功放、末级功放、隔离器及波导转换器，发射激励信号经所述前级驱动功放、末级功放进行信号放大后输出，经所述隔离器后输出至所述波导转换器，所述波导转换器进行波导转换后发射输出。

4.根据权利要求1所述的毫米波收发组件，其特征在于，所述接收单元包括五路接收通道，其中一路为监测通道，其中：

四路接收通道采用相同的结构并且对称布置，每一路接收通道包括依次连接的波导转换器、保护开关、低噪放大器、混频器、中频桥、衰减器、前级中放、LC带通滤波器和末级中放，波导转换器接收所述发射单元发射的信号，并依次经所述保护开关、低噪放大器后输入所述混频器，该混频器的第二个输入来源为所述本振功分单元产生的第一、第二、第三和第四路输出信号中的一个；所述混频器混频后的输出信号依次经过中频桥、衰减器、前级中放、LC带通滤波器和末级中放后输出；

所述监测通道具有与前述每一路接收通道相同的结构，并且其在末级中放后还连接有一单刀双掷开关，通过该单刀双掷开关与所述其中的一路接收通道共用同一中频输出接口。

5.根据权利要求1所述的毫米波收发组件，其特征在于，所述电源/控制单元由一DC电源转换模块、一稳压块、一差分转换器以及一驱动器组成。