CN204886942U

CN204886942U - 一体化x波段收发模块

Info

Publication number: CN204886942U
Application number: CN201520520069.7U
Authority: CN
Inventors: 蔡宁霞; 鲁长来; 王进青; 马正纯; 候艳茹
Original assignee: Anhui Sun Create Electronic Co Ltd
Current assignee: Anhui Sun Create Electronic Co Ltd
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2025-07-17

Abstract

本实用新型是针对相控阵雷达的专门设计的一体化X波段收发模块，包括接收下变频通道电路、发射上变频通道电路、功分器模块和盒体；在盒体内设有一个隔板，将所述盒体隔成两个相对独立的腔室；在隔板的一面设有接收下变频通道电路，在隔板的另一面设有发射上变频通道电路；通过隔板与盒体将接收下变频通道电路产生的信号与发射上变频通道电路产生的信号相互隔离开，确保信号之间的隔离度；在盒体内设有功分器模块；所述功分器模块接收本振信号，并将接收到的本振信号分别传递至收下变频通道电路与发射上变频通道电路使用。有益的技术效果：本实用新型采用收发一体化设计，结构紧凑、体积小，干扰小，电磁兼容性好。

Description

一体化X波段收发模块

技术领域

本实用新型属于电子信号收发设备电路领域，具体涉及一体化X波段收发模块。

背景技术

X波段收发模块是电子通信系统中的关键部件，传统的功能模块存在有体积大、功能单一以及控制精度差等缺点，幅度和相位不平衡指标差，不便于大量生产，也不满足相控阵雷达等通信设备的小型化要求。

实用新型内容

针对现有X波段收发模块所存在的上述不足，本实用新型针对相控阵雷达专门设计了一体化X波段收发模块，具有结构紧凑、体积小、抗干扰性强等结构性能特点，具体表现如下:

一种一体化X波段收发模块，包括接收下变频通道电路、发射上变频通道电路、功分器模块和盒体。

在盒体内设有一个隔板，将所述盒体隔成两个相对独立的腔室。在隔板的一面设有接收下变频通道电路，在隔板的另一面设有发射上变频通道电路。通过隔板与盒体将接收下变频通道电路产生的信号与发射上变频通道电路产生的信号相互隔离开，确保信号之间的隔离度。

收发通道共用本振信号，在盒体内设有功分器模块。所述功分器模块接收本振信号，并将接收到的本振信号分别传递至接收下变频通道电路与发射上变频通道电路使用。

进一步说，功分器模块包括第一功分器10和第二功分器15。第一功分器10接受第一本振信号，并分别传递至接收下变频通道电路、发射上变频通道电路。

第二功分器15接受第二本振信号，并分别传递至接收下变频通道电路、发射上变频通道电路。

进一步说,所述接收下变频通道电路包括第一滤波器1、第一混频器2、第二滤波器3、第二放大器4、自动增益控制(AGC)环路5、耦合器6、第三放大器7、第三滤波器8、IQ解调电路9、第一放大器11、检波电路12、第一衰减器13、第四放大器14。

进一步说,所述发射上变频通道电路包括第五放大器23、IQ调制电路22、第四滤波器21、第二混频器19、第五滤波器18、第七放大器17、第六滤波器16、第六放大器20。

本实用新型的优点是：

本实用新型是针对相控阵雷达的专门设计的一体化X波段收发模块，采用收发一体化设计，结构紧凑、体积小，内部通道间采用屏蔽隔墙保证信号之间的隔离度，信号之间隔离度高，干扰小，电磁兼容性好。此外还有如下的技术优点：

本实用新型的接收下变频通道通过自动增益控制环路(AGC环路)可以实现对输出功率的精密调节，输出中频信号幅度恒定，可实现接近60dB增益范围控制，最后通过IQ解调电路输出IQ基带信号。

本实用新型的发射上变频通道采用单边带调制方式，能自动抑制载波和边带信号，将基带信号转换成射频信号输出。

本实用新型的接收下变频通道通，在宽温范围内工作均可保证增益稳定，AGC环路控制精度高，输出功率在整个温度范围的线性一致性误差在±0.5dB范围内。发射上变频通道采用单边带调制方式，能自动抑制载波和边带信号。谐波和杂波抑制≥60dBc。

通过本实用新型，能够将X波段信号通过一次变频和IQ调制和解调，实现射频信号和基带信号的转换，幅度和相位不平衡指标优异，IQ幅度不平衡≤0.3dB,IQ相位不平衡≤3°。

附图说明

图1为本实用新型的电路示意图。

具体实施方式

现结合附图详细说明本实用新型的特点。

参见图1，一种一体化X波段收发模块，包括接收下变频通道电路、发射上变频通道电路、功分器模块和盒体。

在盒体内设有功分器模块。所述功分器模块接收本振信号，并将接收到的本振信号分别传递至收下变频通道电路与发射上变频通道电路使用，抑制相位的不平衡。

参见图1，进一步说，功分器模块包括第一功分器10和第二功分器15。

第一功分器10接受第一本振信号，并分别传递至接收下变频通道电路、发射上变频通道电路。

更进一步说，第一功分器10的型号为微带功分器，第二功分器15的型号为LRPS-2-11J+。

参见图1，进一步说，所述接收下变频通道电路包括第一滤波器1、第一混频器2、第二滤波器3、第二放大器4、VGA电路5、耦合器6、第三放大器7、第三滤波器8、IQ解调电路9、第一放大器11、检波电路12、第一衰减器13、第四放大器14。其中，

第一滤波器1、第一混频器2、第二滤波器3、第二放大器4、VGA电路(5)、耦合器6、第三放大器7、第三滤波器8和IQ解调电路9依次首位串连在一起。

第一混频器2的输入端与第一放大器11的输出端连接在一起。

第一放大器11的输入端与第一功分器10的一个输出端连接在一起。

耦合器6的输出端经第一衰减器13、检波电路12与VGA电路5的输入端连接在一起。耦合器6、第一衰减器13、检波电路12与VGA电路(5)共同构成AGC自动增益控制环路。

IQ解调电路9的输入端与第四放大器14的输出端连接在一起。

第四放大器14的输入端与第二功分器15的一个输出端连接在一起。

第一滤波器1的输入端为本接收下变频通道电路的信号输入端。

IQ解调电路9的I信号输出端、Q信号输出端均为本接收下变频通道电路的信号输出端。

更进一步说，第一滤波器1采用腔体滤波器。第一混频器2采用HMC220MS8。第二滤波器3、第三滤波器8采用LC滤波器。VGA电路5采用的型号为ADL5330。耦合器6采用的型号为ADC-20-12。IQ解调电路9采用的型号为ADL5382。检波电路12采用的型号为AD8318。第一放大器11采用的型号为NBB310、第一衰减器13采用∏型衰减网络、第四放大器14采用的型号为ERA-3。第二放大器4采用的型号为ERA-2+、第三放大器7采用的型号为ERA-2+。

参见图1，进一步说，所述发射上变频通道电路包括第五放大器23、IQ调制电路22、第四滤波器21、第二混频器19、第五滤波器18、第七放大器17、第六滤波器16、第六放大器20。其中，第五放大器23、IQ调制电路22、第四滤波器21、第二混频器19、第五滤波器18、第七放大器17、第六滤波器16依次首位串连在一起。第五放大器23的输入端与第二功分器15的另一个输出端连接在一起。第二混频器19的输入端与第六放大器20的输出端连接在一起。第六放大器20的输入端与第一放大器11的另一个输出端连接在一起。第六滤波器16的输入端为本发射上变频通道电路的信号输出端。IQ调制电路22的I信号输入端、Q信号输入端均为本发射上变频通道电路的信号输入端。

更进一步说，IQ调制电路22采用的型号为ADL5386。第四滤波器21采用的型号为LC滤波器。第二混频器19采用的型号为HMC220MS8。第五滤波器18、第六滤波器16采用腔体滤波器。第五放大器23采用的型号为ERA-3、第六放大器20采用的型号为NBB310、第七放大器17采用的型号为NBB310。

进一步说，接收下变频通道电路负责接收X波段的射频信号转换成IQ信号。发射上变频通道电路负责将IQ信号转换成X波段的射频信号发射输出。

进一步说，在接收下变频通道电路VGA电路5、耦合器6、第一衰减器13和检波电路12连接在一起，构成AGC自动增益控制环路，可以实现输出功率的精密调节，保持输出中频信号幅度恒定，可实现接近60dB增益范围控制。中频信号依次经过耦合器6、第三放大器7和第三滤波器8后，进入IQ解调电路9。再由IQ解调电路9输出基带信号。

本实用新型的工作原理如下：

第一滤波器1的输入端接收外部X波段输入信号，第一滤波器1将滤波处理后的信号输出到混频器1的输入端。第一混频器2有两个输入端，其中一个输入端与第一滤波器1的输出端相连接收用于下变频的输入信号，另外一个输入端与第一放大器11的输出端相连接收下变频的一本振信号。混频器1的输出端与第二滤波器3的输入端相连。第二滤波器3的输出端将滤波处理后的信号输出到第二放大器4的输入端。第二放大器4将放大后的信号的输出到VGA电路5的信号输入端。VGA电路5的信号输出端与耦合器6的输入端连接。耦合器6的耦合口输出部分信号到第一衰减器13输入端，第一衰减器13输出端与检波器12输入端相连，检波器12输出检波电压与VGA电路5电压输入端相连。耦合器6的输出口与第三放大器7的输入口相连，信号放大后，第三放大器7的输出口与第三滤波器8输入口相连，第三滤波器8将滤波处理后的信号输出到IQ解调电路9的信号输入端，IQ解调电路9的另外一个输入端与第四放大器14的输出端相连接收下变频的二本振信号，IQ解调电路9的输出端输出I、Q两路信号。

I、Q两路信号输入到IQ调制器22的输入端，IQ调制器22的另外一个输入端与第五放大器23的输出端相连接收上变频的二本振信号，IQ调制器22调制输出中频信号至第四滤波器21的输入端，第四滤波器21的输出端将滤波处理后的信号输出到第二混频器19的输入端，第二混频器19另外一个输入端与第六放大器20的输出端相连接收上变频的一本振信号，第二混频器19的输出端与第五滤波器18的输入端相连。第五滤波器18的输出端将滤波处理后的信号输出到第七放大器17的输入端，第七放大器17将放大后的信号的输出到第六滤波器16的输入端，第六滤波器16的输出端将滤波处理后的X波段信号输出。

一本振信号与功分器10输入端相连。功分器10有两个输出端，其中一个输出端与第一放大器11输入端相连，信号放大后输入到第一混频器2，功分器10另外一个输出端与与第六放大器20输入端相连，信号放大后输入到第二混频器19。

二本振信号与功分器15输入端相连。功分器15有两个输出端，其中一个输出端与第四放大器14输入端相连，信号放大后输入到IQ解调器9，功分器15另外一个输出端与与第五放大器23输入端相连，信号放大后输入到IQ调制器22。

Claims

1.一种一体化X波段收发模块，其特征在于：包括接收下变频通道电路、发射上变频通道电路、功分器模块和盒体；

在盒体内设有一个隔板，将所述盒体隔成两个相对独立的腔室；在隔板的一面设有接收下变频通道电路，在隔板的另一面设有发射上变频通道电路；通过隔板与盒体将接收下变频通道电路产生的信号与发射上变频通道电路产生的信号相互隔离开，确保收发信号之间的隔离度；

在盒体内设有功分器模块；所述功分器模块接收本振信号，并将接收到的本振信号分别传递至接收下变频通道电路与发射上变频通道电路使用。

2.根据权利要求1所述的一种一体化X波段收发模块，其特征在于：功分器模块包括第一功分器（10）和第二功分器（15）；第一功分器（10）接受第一本振信号，并分别传递至接收下变频通道电路、发射上变频通道电路；第二功分器（15）接受第二本振信号，并分别传递至接收下变频通道电路、发射上变频通道电路。

3.根据权利要求2所述的一种一体化X波段收发模块，其特征在于：第一功分器（10）的型号为微带功分器，第二功分器（15）的型号为LRPS-2-11J+。

4.根据权利要求3所述的一种一体化X波段收发模块，其特征在于：所述接收下变频通道电路包括第一滤波器（1）、第一混频器（2）、第二滤波器（3）、第二放大器（4）、VGA电路(5)、耦合器（6）、第三放大器（7）、第三滤波器（8）、IQ解调电路（9）、第一放大器（11）、检波电路（12）、第一衰减器（13）、第四放大器（14）；其中，第一滤波器（1）、第一混频器（2）、第二滤波器（3）、第二放大器（4）、VGA电路(5)、耦合器（6）、第三放大器（7）、第三滤波器（8）和IQ解调电路（9）依次首尾串连在一起；第一混频器（2）的输入端与第一放大器（11）的输出端连接在一起；第一放大器（11）的输入端与第一功分器（10）的一个输出端连接在一起；耦合器（6）的输出端经第一衰减器（13）、检波电路（12）与VGA电路(5)的输入端连接在一起；耦合器（6）、第一衰减器（13）、检波电路（12）与VGA电路(5)共同构成AGC自动增益控制环路；IQ解调电路（9）的输入端与第四放大器（14）的输出端连接在一起；第四放大器（14）的输入端与第二功分器（15）的一个输出端连接在一起；第一滤波器（1）的输入端为本接收下变频通道电路的信号输入端；IQ解调电路（9）的I信号输出端、Q信号输出端均为本接收下变频通道电路的信号输出端。

5.根据权利要求4所述的一种一体化X波段收发模块，其特征在于：第一滤波器（1）采用腔体滤波器；第一混频器（2）采用HMC220MS8；第二滤波器（3）、第三滤波器（8）采用LC滤波器；VGA电路(5)采用的型号为ADL5330；耦合器（6）采用的型号为ADC-20-12；IQ解调电路（9）采用的型号为ADL5382；检波电路（12）采用的型号为AD8318；第一放大器（11）采用的型号为NBB310、第一衰减器（13）采用∏型衰减网络、第四放大器（14）采用的型号为ERA-3;第二放大器（4）采用的型号为ERA-2+、第三放大器（7）采用的型号为ERA-2+。

6.根据权利要求3所述的一种一体化X波段收发模块，其特征在于：所述发射上变频通道电路包括第五放大器（23）、IQ调制电路（22）、第四滤波器（21）、第二混频器（19）、第五滤波器（18）、第七放大器（17）、第六滤波器（16）、第六放大器（20）；其中，第五放大器（23）、IQ调制电路（22）、第四滤波器（21）、第二混频器（19）、第五滤波器（18）、第七放大器（17）、第六滤波器（16）依次首尾串连在一起；第五放大器（23）的输入端与第二功分器（15）的另一个输出端连接在一起；第二混频器（19）的输入端与第六放大器（20）的输出端连接在一起；第六放大器（20）的输入端与第一放大器（11）的另一个输出端连接在一起；第六滤波器（16）的输入端为本发射上变频通道电路的信号输出端；IQ调制电路（22）的I信号输入端、Q信号输入端均为本发射上变频通道电路的信号输入端。

7.根据权利要求6所述的一种一体化X波段收发模块，其特征在于：IQ调制电路（22）采用的型号为ADL5386；第四滤波器（21）采用的型号为LC滤波器；第二混频器（19）采用的型号为HMC220MS8；第五滤波器（18）、第六滤波器（16）采用腔体滤波器；第五放大器（23）采用的型号为ERA-3、第六放大器（20）采用的型号为NBB310、第七放大器（17）采用的型号为NBB310。

8.根据权利要求4所述的一种一体化X波段收发模块，其特征在于：

所述发射上变频通道电路包括第五放大器（23）、IQ调制电路（22）、第四滤波器（21）、第二混频器（19）、第五滤波器（18）、第七放大器（17）、第六滤波器（16）、第六放大器（20）；其中，第五放大器（23）、IQ调制电路（22）、第四滤波器（21）、第二混频器（19）、第五滤波器（18）、第七放大器（17）、第六滤波器（16）依次首尾串连在一起；第五放大器（23）的输入端与第二功分器（15）的另一个输出端连接在一起；第二混频器（19）的输入端与第六放大器（20）的输出端连接在一起；第六放大器（20）的输入端与第一放大器（11）的另一个输出端连接在一起；第六滤波器（16）的输入端为本发射上变频通道电路的信号输出端；IQ调制电路（22）的I信号输入端、Q信号输入端均为本发射上变频通道电路的信号输入端。

9.根据权利要求8所述的一种一体化X波段收发模块，其特征在于：接收下变频通道电路负责接收X波段的射频信号转换成IQ信号；发射上变频通道电路负责将IQ信号转换成X波段的射频信号发射输出。

10.根据权利要求8所述的一种一体化X波段收发模块，其特征在于：在接收下变频通道电路中，由VGA电路(5)、耦合器（6）、第一衰减器（13）和检波电路（12）共同构成AGC自动增益控制环路，实现输出功率的精密调节，保持输出中频信号幅度恒定，可实现60dB增益范围控制；

经过自动增益控制(AGC)环路调节得到的信号，依次经过耦合器（6）、第三放大器（7）和第三滤波器（8）后，进入IQ解调电路（9）；再由IQ解调电路（9）输出基带信号。