CN211579973U - 一种基于u频段的宽带信号调理与频综模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于U频段的宽带信号调理与频综模块，属于射频放大和频综技术领域。该模块包括电源及控制串口、频综单元、至少两个信号调理单元，以及电源控制单元；信号调理单元包括顺次连接的信号输入端口、防静电稳压管、数控衰减器、U频段放大器、U频段滤波器以及信号输出端口；电源控制单元为其他单元供电；频综单元、数控衰减器和电源控制单元分别与电源及控制串口的相应针脚连接。本实用新型具有电路结构简单、对外接口简洁、具有多路信号调理单元等特点，可实现小型化、模块化，便于使用。
Description
技术领域
本产品涉及微波射频放大器和频率综合器技术领域，尤其是指一种基于U频段的宽带信号调理与频综模块。
背景技术
卫星通信在近几十年获得了突飞猛进的发展，是现代强有力的通信手段之一，卫星通信的特点是：通信距离远、覆盖的面积大、传输容量大，可适用很多的业务传输；通信的线路可靠稳定，通信质量好等。
在调频广播和广播电视等领域中，接收机和发射机是通信系统的重要组成部分。现有技术中，接收机和发射机中U频段信号的放大、滤波和频率输出都是在传统的单路或指定线路中进行，这样，在有多路U频段信号调理的需求时，就会导致线路结构过于繁杂，造成使用不便。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出一种基于U频段的宽带信号调理与频综模块，该模块具有电路结构简单，集成度高，对外接口简洁等优点。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种基于U频段的宽带信号调理与频综模块，其包括电源及控制串口、频综单元、至少两个信号调理单元，以及电源控制单元，各信号调理单元的结构、参数均相同；
所述信号调理单元包括顺次连接的信号输入端口、防静电稳压管、数控衰减器、U频段放大器、U频段滤波器以及信号输出端口；数控衰减器与电源及控制串口中的数控衰减控制信号输入针脚连接；
所述频综单元一方面与电源及控制串口中的频率控制信号输入针脚和控制信号回报针脚连接，另一方面与频率输出端口连接；
所述电源控制单元具有多种电压输出端口，电源控制单元一方面与电源及控制串口中的电源针脚连接，另一方面通过相应的电压输出端口为信号调理单元和频综单元供电。
进一步的，所述电源及控制串口为XS30串口，其中，串口的1～5针为电源针脚，6、7针为接地针脚，8、9针为控制信号输入针脚，10、11针为控制信号回报针脚，11针以后每5针为一个数控衰减器的数控衰减控制信号输入针脚。
进一步的，所述频综单元为N51频综芯片。
进一步的，所述电源控制单元为Z80单板机电源模块。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型集成有频综单元以及多个信号调理单元，具有较高的集成度，使用方便。
2、本实用新型对外接口较为简洁，便于与外接设备连接。
3、本实用新型中的电源控制单元、频综单元以及各信号调理单元的数控衰减器共用同一串口，且模块内通过电源控制模块为其他单元供电，整体电路简单，易于实现。
4、本实用新型中各信号调理单元的结构、参数均相同，且各信号调理单元之间完全独立，能够实现多路同频、隔离的高增益放大和滤波。
附图说明
图1为本实用新型实施例中宽带信号调理与频综模块的电路原理图。
图2为图1中信号调理单元的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图1所示，一种基于U频段的宽带信号调理与频综模块，它包括电源及控制串口、频综单元、多路信号调理单元（图1中仅示出一路），以及电源控制单元，各信号调理单元的结构、参数均相同。
其中，信号调理单元的结构如图2所示，其由防静电稳压管、数控衰减器、U频段放大器和U频段滤波器构成，信号调理单元两端还分别具有用于与外部连接的信号端口。
电源控制单元通过输出3V电源为各信号调理单元供电，并输出5V电源为频综单元供电。
电源控制单元、频综单元以及各信号调理单元的数控衰减器分别连接电源及控制串口的不同针脚，电源及控制串口用于实现外部电源输入、数控衰减信号的输入、频率控制信号的输入以及回报信号的输出。频综单元通过专门的对外端口输出频率。
上述模块中，电源及控制串口可以采用XS30，该串口具有防水性能好、耐腐蚀、体积小和多针对插等优点，其中，串口的1～5针为电源针脚，6、7针为接地针脚，8、9针为频率控制信号输入针脚，10、11针为控制信号回报针脚，11针以后每5针为一个数控衰减器的数控衰减控制信号输入针脚；频综单元可以采用N51频综芯片，该芯片具有低相噪、高功率、稳定频率输出等优点；电源控制单元可以采用Z80单板机电源模块，该模块具有较高转换效率，并具有多路不同的电压输出及完善的保护措施；防静电稳压管可采用的型号为V11，该稳压管可防止输入端口有静电输入，避免内部器件损坏；数控衰减器可采用的型号为N472，该衰减器为小步进、大量程的器件，可以精准衰减由于输入信号幅度大小不同所带来的幅度衰减量的数值，确保信号调理单元不会出现饱和状态和无法正常工作状态；放大器可采用的型号为A89，该放大器具有高增益、低功耗的特点，能够使信号调理单元满足链路的增益分配，降低产品的整机功耗；滤波器可采用的型号为Z576带通滤波器，该滤波器可以对带外信号进行有效的抑制，充分保障工作频带内的信号可以高效、正常的工作。
需要说明的是，该模块中的器件均为市售常规器件，器件间的连接关系为本领域技术人员的公知常识。在本实用新型所公开的附图基础上，本领域技术人员可以毫无疑义地实现本实用新型。
该宽带信号调理与频综模块对U频段有较高的增益放大、滤波和衰减控制等作用，可以在调频广播、广播电视和移动通信等领域中发挥重要作用。
使用时，外接设备的各个射频输出端口分别与本模块各信号调理单元的信号输入端连接，各信号调理单元的信号输出端分别与外接设备的多个射频输入端口连接。外接设备的电源输出和控制端口通过一个对应的串口插头与本模块的电源及控制串口连接，本模块频综芯片的频率输出与需要频率输入的外接设备端口连接。上述连接完成后，多路调理单元随外接设备的幅度变化而变化，外接设备可以通过电源及控制串口控制频综芯片的频率输出，同时通过电源及控制串口的10、11针将本模块的状态上报给外接设备。
本模块可为外接设备提供各种射频信号放大和信号处理。具体来说，本模块的电源控制单元通过电源及控制串口的1-5针接收外部供电，并将输入电压转化为不同的输出电压，分别给频综芯片和多路信号调理单元供电，使各个模块部分可以正常工作。同时，频综芯片通过电源及控制串口的8、9针接收外部输入的控制信号，根据控制信号调整输出频率，并输出给外接设备。
此外，外接设备的射频输出端口与本模块中一个信号调理单元的输入端口连接，射频输入端口与该信号调理单元的输出端口连接。在该信号调理单元中，射频信号经防静电稳压管输入到数控衰减器中，衰减器可以精准衰减由于输入信号幅度大小不同所带来的幅度衰减量的数值，确保信号调理单元不会出现饱和状态和无法正常工作状态，然后，信号输入到放大器中，使信号调理单元满足链路的增益分配，接着，信号输入到带通滤波器中，滤波器对带外信号进行有效的抑制，充分保障工作频带内的信号可以高效、正常的工作，最后，处理后的信号通过输出端口输出到外接设备的输入端口中。
本模块具有多路信号调理单元，且多路信号调理单元是完全独立的，其采用相同频率的放大器，各信号调理单元间的带内群时延变化、相应增益波动和输出信号幅度不一致性非常好。
上述宽带信号调理与频综模块的原理为：
信号调理单元对输入的宽带射频信号，进行增益放大和滤波。同时，根据输入宽带射频信号的幅度不同，通过数控衰减量的调节来实现信号调理单元的输出功率不变。
频综单元具有低相噪、高功率、稳定频率输出等特点，同时，其频率输出可以通过控制信号进行控制，从而达到使用者需要的频率范围。
电源控制单元可以对宽压输入的直流电压进行稳压，并输出需要的直流电压供宽带信号调理与频综模块使用。
总之，本实用新型具有电路结构简单、对外接口简洁、具有多路信号调理单元等特点，可实现小型化、模块化，便于使用。
Claims (4)
1.一种基于U频段的宽带信号调理与频综模块，其特征在于，包括电源及控制串口、频综单元、至少两个信号调理单元，以及电源控制单元，各信号调理单元的结构、参数均相同；
所述信号调理单元包括顺次连接的信号输入端口、防静电稳压管、数控衰减器、U频段放大器、U频段滤波器以及信号输出端口；数控衰减器与电源及控制串口中的数控衰减控制信号输入针脚连接；
所述频综单元一方面与电源及控制串口中的频率控制信号输入针脚和控制信号回报针脚连接，另一方面与频率输出端口连接；
所述电源控制单元具有多种电压输出端口，电源控制单元一方面与电源及控制串口中的电源针脚连接，另一方面通过相应的电压输出端口为信号调理单元和频综单元供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于U频段的宽带信号调理与频综模块，其特征在于，所述电源及控制串口为XS30串口，其中，串口的1～5针为电源针脚，6、7针为接地针脚，8、9针为控制信号输入针脚，10、11针为控制信号回报针脚，11针以后每5针为一个数控衰减器的数控衰减控制信号输入针脚。
3.根据权利要求1所述的一种基于U频段的宽带信号调理与频综模块，其特征在于，所述频综单元为N51频综芯片。
4.根据权利要求1所述的一种基于U频段的宽带信号调理与频综模块，其特征在于，所述电源控制单元为Z80单板机电源模块。
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