CN208890796U - 一种宽带小型集成化微波装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种宽带小型集成化微波装置，包括下变频模块、上变频模块、频综模块、幅度控制模块和标准点频源模块；上变频模块与频综模块之间设置有第一隔腔；下变频模块与频综模块之间设置有第二隔腔；频综模块内设置有第一锁相环，第一锁相环连接有第一稳压器；幅度控制模块的混频器输入和输出端设置有固定衰减器；本实用新型缩小了微波装置的体积，降低了系统的电源功耗，改善了系统的性能指标，满足系统便携、可靠、稳定、大批量生产的需求，提高产品的竞争性和可扩展性，提高产品输出信号的幅相一致性，降低产品的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种宽带小型集成化微波装置，适用于2-18GHz宽带微波信号上下变频系统，便于批量生产。
背景技术
随着无线通信技术和微波技术的迅速发展，半导体器件和集成电路的发展也从小批量小规模的方式迅速向集成化、大规模的方式转变。小型高度集成化、芯片化、性能优良的微波系统已经成为研究重点。
传统分立器件尺寸大、结构不紧凑美观、性能指标差、功耗大，无法适应装备发展的需要。同时分立器件性能指标的差异性较大，人工调试成果高，无法适应大批量生产的需求。
实用新型内容
本实用新型公开一种宽带小型集成化微波装置，缩小的微波装置的体积，降低了系统的电源功耗，改善了系统的性能指标，满足系统便携、可靠、稳定、大批量生产的需求，提高产品的竞争性和可扩展性，提高产品输出信号的幅相一致性，降低产品的成本。
本实用新型技术方案如下：
一种宽带小型集成化微波装置，包括下变频模块、上变频模块、频综模块、幅度控制模块、标准点频源模块和捷变频模块；
上变频模块与频综模块之间设置有第一隔腔；
下变频模块与频综模块之间设置有第二隔腔；
频综模块内设置有第一锁相环，第一锁相环连接有第一稳压器；频综模块里的锁相环供电通过稳压器的二次稳压以改善电源开关频率带来的信号近端杂散指标；
幅度控制模块的混频器输入和输出端设置有固定衰减器，用于改善信号的带内平坦度。
第一隔腔和第二隔腔的内腔最大径向大于等于20mm。
微波装置的系统电源线和控制线分开走线。
较优地，还包括上变频扩展模块和下变频扩展模块。
标准点频源模块和捷变频模块的锁相环连接有稳压器。
频综模块内设置有微波吸波材料，微波吸波材料设置在频综模块里频综信号的输出端口处。
上变频模块的寄生通带离主通带近的薄膜陶瓷滤波器通路上设置有低通滤波器，用于滤除频综的二次谐波进一步改善信号经过放大器后的交调分量。
固定衰减器为3dB衰减器
标准点频源模块中点频本振信号输出端口设置微波吸波材料，用于改善空间泄漏，从而保证最终输出的频综信号杂散满足指标。
微波吸波材料为橡胶平板吸波材料。
本实用新型有益效果包括：
本实用新型公开一种宽带小型集成化微波装置，缩小的微波装置的体积，降低了系统的电源功耗，改善了系统的性能指标，满足系统便携、可靠、稳定、大批量生产的需求，提高产品的竞争性和可扩展性，提高产品输出信号的幅相一致性，降低产品的成本，通过以大量MMIC芯片集成的多芯片组件(MCM)为基础的微波集成模块实现了系统的高度集成，大大缩小了系统体积，并具有更高的可靠性和频率扩展性。
微波下变频模块和上变频模块为装置的主通道，信号泄漏到主通道信号带内会一直存在，影响系统输出信号的信号质量。下变频模块和幅度控制模块针对3.5GHz本振信号的泄露问题采用隔腔设计，减少空间泄漏的影响。同时针对低频和中频信号，很容易从控制线和电源线等通过有源器件耦合到主通路中，采取控制线和电源线分开走线以及控制线和电源线完成加电磁屏蔽套等措施来降低信号耦合。
频综模块里的锁相环供电对电源的纹波和开关频率要求都比较高，如果不对所用的开关电源进行处理，很容易会使锁相环的输出信号近端杂散变差，通过稳压器实现二次稳压降低电源的开关频率以改善电源开关频率带来的信号近端杂散指标。
幅度控制模块的混频器输入输出匹配差会显著影响混频三阶交调分量的信号指标，通过在输入和输出端加固定衰减器匹配驻波，能改善混频产生的三阶和更高阶交调分量的绝对功率值。
附图说明
图1本实用新型一种宽带小型集成化微波装置机箱对应模块排布前视图；
图2本实用新型一种宽带小型集成化微波装置机箱对应模块排布后视图；
图3a本实用新型一种宽带小型集成化微波装置捷变频模块增加二次稳压以改善频综信号近端杂散的模块正面示意图；
图3b本实用新型一种宽带小型集成化微波装置捷变频模块增加二次稳压以改善频综信号近端杂散的模块反面示意图；
图4本实用新型混频器IF和RF端口加3dB固定衰减器以改善驻波示意图；
图5本实用新型增加15GHz低通滤波器以改善此路带通滤波器的寄生通带示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
为了使本实用新型的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效，且为了使该评价方法易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。
本实用新型能够应用在2-18GHz微波上下变频系统中，如图1和图2所示，一种宽带小型集成化微波装置，包括下变频模块、上变频模块、频综模块、幅度控制模块、标准点频源模块、上变频扩展模块、下变频扩展模块和捷变频模块。
上变频模块与频综模块之间设置有第一隔腔；
下变频模块与频综模块之间设置有第二隔腔；
第一隔腔、第二隔腔的内腔最大径向大于等于20mm，即上变频模块与频综模块，下变频模块与频综模块之间的最小距离为20mm；
系统电源线和控制线分开走线；
频综模块内设置有第一锁相环，第一锁相环连接有第一稳压器；
频综模块里的锁相环供电通过二次稳压以改善电源开关频率带来的信号近端杂散指标；
频综模块内设置有微波吸波材料以改善高频点频本振信号的空间泄漏，其中微波吸波材料为橡胶平板吸波材料，微波吸波材料设置在频综模块里频综信号的输出端口处，幅度控制模块的混频器输入输出端加3dB衰减器匹配以改善信号的带内平坦度，上变频模块的寄生通带离主通带近的薄膜陶瓷滤波器通路上加低通滤波器以滤除频综的二次谐波进一步改善信号经过放大器后的交调分量。
微波下变频模块和上变频模块为装置的主通道，信号泄漏到主通道信号带内会一直存在，影响系统输出信号的信号质量。下变频模块和幅度控制模块针对3.5GHz本振信号的泄露问题采用隔腔设计，减少空间泄漏的影响。同时针对低频和中频信号，很容易从控制线和电源线等通过有源器件耦合到主通路中，采取控制线和电源线分开走线以及控制线和电源线完成加电磁屏蔽套等措施来降低信号耦合。
频综模块里的锁相环供电对电源的纹波和开关频率要求都比较高，如果不对所用的开关电源进行处理，很容易会使锁相环的输出信号近端杂散变差，通过稳压器实现二次稳压降低电源的开关频率以改善电源开关频率带来的信号近端杂散指标。
图1和图2所示的标准点频源模块和捷变频模块的锁相环连接有稳压器。
频综模块里由锁相环产生的点频本振信号通过空间泄漏到经开关滤波组输出的频综信号里，通过在图2所示的标准点频源模块里对应各个点频本振信号输出端口里加吸波材料来改善空间泄漏，从而保证最终输出的频综信号杂散满足指标。
幅度控制模块的混频器输入输出匹配差会显著影响混频三阶交调分量的信号指标，通过在输入和输出端加固定衰减器匹配驻波，能改善混频产生的三阶和更高阶交调分量的绝对功率值。
薄膜陶瓷滤波器在保证近端指标的情况下出现寄生通带离主通带较近，使得频综的二次谐波落在寄生通带内无法滤除，为改善信号质量通过级联对应的低通滤波器来改善薄膜陶瓷滤波器的寄生通带抑制效果。
图1和图2所示的点频源模块里的点频锁相环以及捷变频模块里的步进锁相环的供电选用二次稳压处理，改善电源的微波和开关频率幅值，进而改善锁相环输出信号的近端(通常偏离主信号±十几～几十KHz)杂散，通常锁相环供电为+12V和+5V,选用外部电源种类为+15V和+9V，二次稳压，把+15V和+9V稳压成+12V和+5V,再给锁相环供电，如此近端杂散指标可以从45dBc改善为65dBc。
实施例1：参见图3a和图3b，捷变频模块里增加两个稳压块，将锁相环所需的+12V和+5V电源通过稳压块稳压，以改善锁相环输出信号的近端杂散。
实施例2：参见图4，混频器IF和RF端口的驻波最差为4，驻波差会影响混频器输出三阶交调分量的指标，通过在IF和RF端加3dB衰减器来改善驻波并能将三阶交调分量改善5dBc。
实施例3：参加图4，以中线为分割面，左半部分为中频信号的第一次上变频，对应的变频点频本振信号会泄漏，为改善屏蔽效果，需要在左半部分加屏蔽铝箔，然后再用盖板压紧，如此泄露信号会改善并满足指标要求，端口输出信号对本振的抑制改善后能达到55dBc。
实施例4：参见图5,13-14GHz带通滤波器的寄生通带理论上应位于二倍频处，即26-28GHz范围内，所用的滤波器为保证近端±500MHz的抑制，导致寄生通带位于20-23GHz范围，混频器本振信号的二次谐波正好位于寄生通带内，经过滤波器输出后再经放大器放大仍绕会产生较大的三阶交调分量，影响输出信号的信号质量。通过在该支路加15GHz低通滤波器将本振信号的二次谐波滤掉而消除本振二次谐波对主信号质量的恶化。所用15GHz低通滤波器带外抑制，在20-30GHz频段大于40dBc。
本领域内的技术人员可以对本实用新型进行改动或变型的设计但不脱离本实用新型的思想和范围。因此，如果本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同的技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种宽带小型集成化微波装置，其特征在于：包括下变频模块、上变频模块、频综模块、幅度控制模块、标准点频源模块和捷变频模块；
上变频模块与频综模块之间设置有第一隔腔；
下变频模块与频综模块之间设置有第二隔腔；
频综模块内设置有第一锁相环，第一锁相环连接有第一稳压器；
幅度控制模块的混频器输入和输出端设置有固定衰减器。
2.根据权利要求1所述的一种宽带小型集成化微波装置，其特征在于：
第一隔腔和第二隔腔的内腔最大径向大于等于20mm。
3.根据权利要求1所述的一种宽带小型集成化微波装置，其特征在于：
微波装置的系统电源线和控制线分开走线。
4.根据权利要求1所述的一种宽带小型集成化微波装置，其特征在于：
还包括上变频扩展模块和下变频扩展模块。
5.根据权利要求1所述的一种宽带小型集成化微波装置，其特征在于：
标准点频源模块和捷变频模块的锁相环均连接有稳压器。
6.根据权利要求1所述的一种宽带小型集成化微波装置，其特征在于：
频综模块内设置有微波吸波材料，微波吸波材料设置在频综模块里频综信号的输出端口处。
7.根据权利要求1所述的一种宽带小型集成化微波装置，其特征在于：
上变频模块的寄生通带离主通带近的薄膜陶瓷滤波器通路上设置有低通滤波器。
8.根据权利要求1所述的一种宽带小型集成化微波装置，其特征在于：
固定衰减器为3dB衰减器。
9.根据权利要求1所述的一种宽带小型集成化微波装置，其特征在于：
标准点频源模块中点频本振信号输出端口设置有微波吸波材料。
10.根据权利要求6所述的一种宽带小型集成化微波装置，其特征在于：
微波吸波材料为橡胶平板吸波材料。
Priority Applications (1)
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| CN201821987625.1U CN208890796U (zh) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 一种宽带小型集成化微波装置 |
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Cited By (1)
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| CN112637985A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 变频装置及微波加热设备 |
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2018
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Cited By (2)
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| CN112637985A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 变频装置及微波加热设备 |
| CN112637985B (zh) * | 2020-12-22 | 2023-01-24 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 变频装置及微波加热设备 |
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