CN213484821U - 用于电子战侦收设备的变频组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于电子战侦收设备的变频组件，包括壳体，所述壳体的侧面设有多个信号输入端口和多个信号输出端口，所述壳体内设有变频控制电路，所述变频控制电路包括四个变频通道，每个所述变频通道包括用于自检电路的功分器，用于滤波、限幅、衰减衰减、放大、频率选择的射频输入电路，用于两个频率变换的变频电路和用于中频滤波、放大的中频处理电路。本实用新型采用四个通道集成在一体的结构形式获得组件小型化的技术效果。

Description

用于电子战侦收设备的变频组件

技术领域

本实用新型涉及电子战侦收设备的微波器件技术领域，特别是涉及一种用于电子战侦收设备的变频组件。

背景技术

用于电子战侦收设备的变频组件是一种主要用于电子侦收设备的微波器件，其主要功能是将宽频带2～18GHz的射频信号下变频为数字AD芯片可以采样的中低频信号，是数字接收机的关键器件。目前变频组件的传统方案是采用低噪声放大器、滤波器、限幅器、固态开关、混频器等分立式的电子器件，在电路中组合以实现变频的功能。一套这样的变频组件，其体积重量都比较大，而且相位一致性差，对接收机而言，远远不能满足电子战侦收设备需要面对的越来越复杂、密集的电磁信号环境和一些特殊应用场景对小型化的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种用于电子战侦收设备的变频组件。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种用于电子战侦收设备的变频组件，包括壳体，所述壳体的侧面设有多个信号输入端口和多个信号输出端口，所述壳体内设有变频控制电路，所述变频控制电路包括四个变频通道，所述变频通道包括自检电路、射频输入电路、变频电路和中频处理电路，其中，

自检电路由三只一分二功分器拼凑成一分四功分器，输入的自检信号经功分后送至各个通道的自检输入口；自检信号经第一单刀双掷开关后就与第一射频信号所走支路相同。

射频输入电路用于对输入的射频信号进行滤波、限幅、放大、增益控制，包括第一射频信号、第二射频信号、第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、第一信号处理电路以及第二信号处理电路，所述第一射频信号和自检信号经第一单刀双掷开关选择后，输入第一信号处理电路，经第一信号处理电路处理后与第二射频信号经第二单刀双掷开关选择后进入第二信号处理电路，经第二信号处理电路后输出2～18GHz射频信号；第一射频信号直接接收2～18GHz天线送来的射频信号，第二射频信号接收26.5～40GHz变频组件送来的2～15.5GHz高中频信号；

变频电路用于频率变换，把经过放大处理后的射频信号变至后端电路能处理的中频信号，包括第一本振信号、第二本振信号、第一混频器、第二混频器、第一变频电路和第二变频电路，所述第一本振信号经第一变频电路变频后与来自第二信号处理电路的2～18GHz射频信号经第一混频器混频输出一高中频信号，所述高中频信号经第二变频电路后输出第一中频信号，所述第一中频信号与第二本振信号经第二混频器混频输出一中频信号；所述中频信号经中频处理电路处理后输出第二中频信号。中频处理电路用于中频信号进行滤波、放大。

进一步，当变频通道数量为多个时，为了保证每个通道都具有自检的功能，还包括第一功分器，所述第一功分器用于将外部输入的自检信号功分后输出与变频通道数量相同的多个自检信号，并将多个自检信号分别送至每个变频通道的自检输入端。

进一步，为了实现对输入的第一射频信号或者自检信号的处理，所述第一信号处理电路包括依次连接的第一高通滤波器、限幅器、第一衰减器(一款1 位分辨率16dB的数控衰减器)、第一放大器和均衡器，其中，所述第一高通滤波器的输入端与第一单刀双掷开关的输出端信号连接，均衡器的输出端与第二单刀双掷开关的输入端信号连接。其中，第一高通滤波器用于对外部信号的滤波、预选；限幅器用于对后端电路中放大器的保护；第一衰减器用于对输入信号的功率调节；第一放大器用于对输入信号的放大，提高接收链路的信噪比；均衡器用于对整个频段链路的增益进行校正。

进一步，为了保证多个变频通道中至少有一个通道输出一路2～18GHz的射频信号，因此，还包括第二功分器，经均衡器处理后的第一射频信号经第二功分器功分后分为两路，一路作为一射频信号输出，另一路输入至第二单刀双掷开关。

进一步，所述第二信号处理电路设置在第一混频器的射频端口链路上，包括依次连接的第二衰减器(一款3位分辨率5dB的数控衰减器)、第二放大器 (增益：15dB、P_-1：13dBm、噪声系数：3.5dB)、多段开关滤波单元、第三放大器(增益：15dB、P_-1：13dBm、噪声系数：3.5dB)以及第一低通滤波器，其中，第二衰减器的输入端与第二单刀双掷开关的输出端信号连接，低通滤波器的输出端与第一混频器的射频端口连接。其中，第二衰减器(一款3位分辨率 5dB的数控衰减器)；第二放大器(增益：15dB、P_-1：13dBm、噪声系数：3.5dB)；多段开关滤波单元用于对输入的2～18GHz射频信号进行预选；第三放大器(增益：15dB、P_-1：13dBm、噪声系数：3.5dB)；以及第一低通滤波器用于对带外信号进行抑制。

进一步，所述第一变频电路设置在第一混频器的本振输入端口链路上，包括依次连接的倍频器、第二高通滤波器以及第三衰减器，其中，所述倍频器的输入端与第一本振信号连接，所述第三衰减器的输出端与第一混频器的本振输入端信号连接。倍频器用于把12～20GHz的信号二倍频至20～40GHz的本振信号；第二高通滤波器用于对基波进行抑制；以及第三衰减器(固定衰减器2dB)用于对链路进行匹配。

进一步，为了实现多通道变频，还包括第三功分器，所述第三功分器用于将外部输入的第一本振信号功分后输出与变频通道数量相同的多个第一本振信号，并将多个第一本振信号分别送至每个变频通道的第一本振输入端。

进一步，所述第二变频电路设置在第二混频器的中频输入端口链路上，用于对高中频信号进行滤波、放大，具体包括依次连接的第四衰减器、第一带通滤波器、第四放大器(增益：18dB、P_-1：10dBm、噪声系数：2.5dB)、第二带通滤波器以及第五衰减器，其中，所述第四衰减器的输入端与第一混频器的输出端信号连接，所述第五衰减器的输出端与第二混频器的中频输入端信号连接。第四衰减器(固定衰减器2dB)用于对链路进行匹配；第一带通滤波器用于对变频后的杂散信号进行抑制；第四放大器用于对变频后的链路增益进行补偿；第二带通滤波器用于对变频后的杂散信号进行抑制；第五衰减器(固定衰减器2dB) 用于对链路进行匹配。

进一步，所述中频处理电路用于对两次变频后的中频信号进行滤波、放大，包括依次连接的第二低通滤波器、第五放大器、第七衰减器以及第三带通滤波器，其中，第二低通滤波器的输入端与第二混频器的中频输出端信号连接，第二混频器输出的中频信号经第二低通滤波器、第五放大器、第七衰减器以及第三带通滤波器后输出设备所需的第二中频信号。第二低通滤波器用于对远端杂散信号进行抑制；第五放大器(增益：28dB、P_-1：16dBm、噪声系数：0.6dB) 用于对中频信号进行放大，使后端电路能够进行接收处理；第七衰减器(固定衰减器3dB)用于对链路进行匹配；第三带通滤波器用于对中频信号进行选择并对带外信号进行抑制。

作为优选，所述第二射频信号由外部射频信号经下变频组件产生；所述第二本振信号采用单环PLL产生。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种用于电子战侦收设备的变频组件，采用多通道的实现方案，简化模块，采用内置七段开关滤波器组芯片，一个组件内集成多个通道，大大减小了变频组件的体积和重量，满足设备小型化的需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型变频组件壳体的结构示意图。

图2是本实用新型变频组件端口的结构示意图。

图3是本实用新型变频组件端口的结构示意图。

图4是本实用新型四通道变频组件电路示意图。

图5是四通道变频组件中一个通道的电路示意图。

图中：1-自检电路，2-射频输入电路，3-变频电路，4-中频处理电路。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-图3所示，本实用新型的一种用于电子战侦收设备的变频组件，包括壳体，壳体的侧面设有多个信号输入端口和多个信号输出端口，分别用于信号的输入和输出，壳体内设有变频控制电路，变频控制电路包括至少一个变频控制通道，变频控制通道的数量可以根据实际的需要进行调整和设置，单个变频控制通道的电路结构基本相同。

本实施例以实现2～18GHz变频组件为例进行说明，其中，2～18GHz变频组件采用两次变频方案，第一中频信号IF1选22GHz，第二中频信号IF2选1.8GHz。第一本振信号为24～40GHz扫频，第二本振信号为20.2GHz点频。第二本振信号直接用单环PLL实现。第一本振信号输入12～20GHz，在组件内经二倍频产生24～40GHz的本振信号。

如图4和图5所示，变频组件含有四个通道，即变频通道一、变频通道二、变频通道三和变频通道四，每个变频通道均包括自检电路1、射频输入电路2、变频电路3和中频处理电路4，其中，自检电路1采用三只一分二功分器拼凑成一分四功分器，用于对外部输入的一路自检信号进行功分，分成四路后送至每个通道的自检输入口；射频输入电路2用于对输入的射频信号进行滤波、限幅、衰减衰减、放大、频率选择；变频电路3用于把2～18GHz射频信号经两次变频后变至1.3～2.3GHz的中频信号；中频处理电路4用于对变频后的中频信号进行滤波、放大处理。图5中仅示出变频通道一的射频输入电路、变频电路和中频处理电路结构，变频通道二、变频通道三和变频通道四的结构与变频通道一的结构基本相同，因此图中未示出。

自检电路1包括外部自检信号SC和第一功分器。

射频输入电路2包括第一射频信号、第二射频信号、第一单刀双掷开关 SPDT、第二单刀双掷开关SPDT、第一信号处理电路以及第二信号处理电路，其中，第一信号处理电路包括依次连接的第一高通滤波器、限幅器、第一衰减器、第一放大器A1和均衡器；第二信号处理电路设置在第一混频器的射频端口链路上，包括依次连接的第二衰减器、第二放大器A2、多段开关滤波单元、第三放大器A3以及第一低通滤波器。另外，为了在一个变频通道中输出一路 2～18GHz的射频信号，因此，还包括第二功分器，第二功分器设置在均衡器和第二单刀双掷开关SPDT之间的链路上。

变频电路3包括第一本振信号、第二本振信号、第一混频器、第二混频器、第一变频电路和第二变频电路，第一变频电路包括依次连接的倍频器、第二高通滤波器以及第三衰减器，第二变频电路包括依次连接的第四衰减器、第一带通滤波器、第四放大器A4(增益：18dB、P_-1：10dBm、噪声系数：2.5dB)、第二带通滤波器以及第五衰减器；为了提供四通道的第一本振信号还包括第三功分器，第三功分器采用三只一分二功分器PD-0618A拼接而成。

中频处理电路4包括依次连接的第二低通滤波器、第五放大器A5、第七衰减器以及第三带通滤波器。

结合图4和图5以变频通道一为例对变频组件的工作过程进行说明如下：

自检信号由外部的一路2～18GHz的自检信号SC功分后获得，第一功分器采用的是功分组，由三只一分二的功分器拼接而成，2～18GHz的外部自检信号 SC经组件内的第一功分器功分后输出四路2～18GHz自检信号SC1、SC2、SC3 和SC4，并将四个自检信号SC1、SC2、SC3和SC4分别送至每个变频通道的自检输入端。

四路2～18GHz的第一射频信号RF1、RF3、RF5和RF7均由外部输入，第一射频信号RF1和自检信号SC1经第一单刀双掷开关SPDT选择后依次经第一高通滤波器进行滤波，滤除掉2GHz以下的频率信号；限幅器可耐5W的连续波信号，可对后端的电路进行保护，限幅电平约为16dBm；第一衰减器可对输入的大信号进行控制衰减，第一放大器A1进行放大，均衡器在整个频段对增益的平坦度进行校正；输出2～18GHz的信号经第二功分器功分后输出两路，一路作为一2～18GHz的射频信号输出，另一路输入至第二单刀双掷开关SPDT。本实施例中，第一高通滤波器为2GHz高通滤波器，第一衰减器采用一款1位分辨率 16dB的数控衰减器；第一放大器A1采用低噪声放大器，增益：21dB、P_-1：13dBm、噪声系数：2.5dB；均衡器采用均衡量为3dB的均衡器芯片，第二功分器采用 2～18GHz频段的功分器芯片来实现。

四路2～15.5GHz的第二射频信号RF2、RF4、RF6和RF8是由26.5～40GHz 频段的外部射频信号经下变频组件变频产生的。第二功分器输出的2～18GHz信号与第二射频信号RF2经第二单刀双掷开关SPDT选择后进入第二信号处理电路，依次经第二衰减器进行数控衰减，第二放大器A2进行补偿放大，多段开关滤波单元进行频率选择，第三放大器A3进行补偿放大，以及第一低通滤波器进行滤波，滤除掉18GHz以上的信号，送至第一混频器的射频输入端。本实施例中第二衰减器采用3位数控衰减器；第二放大器A2采用低噪声放大器(增益： 15dB、P_-1：13dBm、噪声系数：3.5dB)；多段开关滤波单元采用内置的七段开关滤波器芯片，频段分别为1.9～3.2GHz、2.2～3.7GHz、2.7～4.6GHz、3.6～6.1GHz、 5.1～8.9GHz、7.9～13.8GHz、12.8～18GHz；第三放大器A3采用低噪声放大器(增益：15dB、P_-1：13dBm、噪声系数：3.5dB)；第一低通滤波器为18GHz低通滤波器。

本实施例中进行两次变频，因此具有两个本振信号，其中第一本振信号由外部12～20GHz的第一本振信号L01经组件内部的第三功分器功分后输出四路第一本振信号L01-1、L01-2、L01-3和L01-4，并将四路第一本振信号L01-1、 L01-2、L01-3和L01-4分别送至每个变频通道的第一本振信号输入端。四路 20.2GHz的第二本振信号L02-1、L02-2、L02-3和L02-4直接由单环PLL产生。在变频通道一中，12～20GHz的第一本振信号L01-1经倍频器倍频整形后输出频段为24～40GHz的本振信号，该本振信号依次经第二高通滤波器进行滤波，滤除掉19GHz以下的基波信号，经第三衰减器(固定衰减器2dB)进行链路匹配后，作为第一混频器的本振端口的输入信号。第一低通滤波器输出的2～18GHz 信号与第三衰减器输出的24～40GHz信号经第一混频器混频后输出一个频段在 21.5～22.5GHz之间的高中频信号，该高中频信号依次经第四衰减器(固定衰减器2dB)进行衰减匹配，第一带通滤波器进行滤波获得频段为21.5～22.5GHz的信号，第四放大器A4进行补偿放大，第二带通滤波器进行滤波获得频段为 21.5～22.5GHz的信号，以及第五衰减器进行衰减匹配，输出频段为21.5～22.5GHz 的第一中频信号IF1。20.2GHz的第二本振信号L02-1经第六放大器A6进行补偿放大，以满足混频器所需的本振信号功率，第六衰减器进行衰减匹配后输出的信号与第一中频信号IF1经第二混频器混频后输出一频段为1.3～2.3GHz的中频信号，该中频信号依次经第二低通滤波器进行滤波，第五放大器A5进行补偿放大，第七衰减器进行衰减匹配，以及第三带通滤波器进行所需的中频信号进行选择，获得最终频段为1.3～2.3GHz的第二中频信号IF2。

本实施例中倍频器为二倍频，第二高通滤波器为频段19～40GHz的高通滤波器，第三衰减器采用固定衰减器3dB，第四衰减器采用固定衰减器2dB，第一带通滤波器为频段21.3～22.7GHz的带通滤波器，第四放大器A4采用增益18dB、 P_-1为10dB、噪声系数为2.5dB的射频放大器，第二带通滤波器为频段19～23GHz 的带通滤波器，第五衰减器采用固定衰减器2dB，第六衰减器采用固定衰减器 3dB，第二低通滤波器为7GHz的低通滤波器，第五放大器A5采用增益28dB、 P_-1为16dB、噪声系数为0.6dB的中频放大器，第七衰减器采用3dB的固定衰减器，第三带通滤波器为频段1.3～2.3GHz的带通滤波器。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于电子战侦收设备的变频组件，其特征在于：包括壳体，所述壳体的侧面设有多个信号输入端口和多个信号输出端口，所述壳体内设有变频控制电路，所述变频控制电路包括四个通道的变频通道，每个所述变频通道包括自检电路、射频输入电路、变频电路和中频处理电路，其中，

自检电路由三只一分二功分器拼凑成一分四功分器，输入的自检信号经功分后送至各个通道的自检输入口；

射频输入电路包括第一射频信号、第二射频信号、第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、第一信号处理电路以及第二信号处理电路，所述第一射频信号和自检信号经第一单刀双掷开关选择后，输入第一信号处理电路，经第一信号处理电路处理后与第二射频信号经第二单刀双掷开关选择后进入第二信号处理电路，经第二信号处理电路后输出2~18GHz射频信号；

变频电路包括第一本振信号、第二本振信号、第一混频器、第二混频器、第一变频电路和第二变频电路，所述第一本振信号经第一变频电路变频后与来自第二信号处理电路的2~18GHz射频信号经第一混频器混频输出一高中频信号，所述高中频信号经第二变频电路后输出第一中频信号，所述第一中频信号与第二本振信号经第二混频器混频输出一中频信号；所述中频信号经中频处理电路处理后输出第二中频信号。

2.如权利要求1所述的用于电子战侦收设备的变频组件，其特征在于：还包括第一功分器，所述第一功分器用于将外部输入的自检信号功分后输出与变频通道数量相同的多个自检信号，并将多个自检信号分别送至每个变频通道的自检输入端。

3.如权利要求1所述的用于电子战侦收设备的变频组件，其特征在于：所述第一信号处理电路包括依次连接的第一高通滤波器、限幅器、第一衰减器、第一放大器和均衡器，其中，所述第一高通滤波器的输入端与第一单刀双掷开关的输出端信号连接，均衡器的输出端与第二单刀双掷开关的输入端信号连接。

4.如权利要求3所述的用于电子战侦收设备的变频组件，其特征在于：还包括第二功分器，经均衡器处理后的第一射频信号经第二功分器功分后分为两路，一路作为一射频信号输出，另一路输入至第二单刀双掷开关。

5.如权利要求1所述的用于电子战侦收设备的变频组件，其特征在于：所述第二信号处理电路设置在第一混频器的射频端口链路上，包括依次连接的第二衰减器、第二放大器、多段开关滤波单元、第三放大器以及第一低通滤波器，其中，第二衰减器的输入端与第二单刀双掷开关的输出端信号连接，低通滤波器的输出端与第一混频器的射频端口连接。

6.如权利要求1所述的用于电子战侦收设备的变频组件，其特征在于：所述第一变频电路设置在第一混频器的本振输入端口链路上，包括依次连接的倍频器、第二高通滤波器以及第三衰减器，其中，所述倍频器的输入端与第一本振信号连接，所述第三衰减器的输出端与第一混频器的本振输入端信号连接。

7.如权利要求6所述的用于电子战侦收设备的变频组件，其特征在于：还包括第三功分器，所述第三功分器用于将外部输入的第一本振信号功分后输出与变频通道数量相同的多个第一本振信号，并将多个第一本振信号分别送至每个变频通道的第一本振输入端。

8.如权利要求1所述的用于电子战侦收设备的变频组件，其特征在于：所述第二变频电路设置在第二混频器的中频输入端口链路上，包括依次连接的第四衰减器、第一带通滤波器、第四放大器、第二带通滤波器以及第五衰减器，其中，所述第四衰减器的输入端与第一混频器的输出端信号连接，所述第五衰减器的输出端与第二混频器的中频输入端信号连接。

9.如权利要求1所述的用于电子战侦收设备的变频组件，其特征在于： 所述中频处理电路包括依次连接的第二低通滤波器、第五放大器、第七衰减器以及第三带通滤波器，其中，第二低通滤波器的输入端与第二混频器的中频输出端信号连接，第二混频器输出的中频信号经第二低通滤波器、第五放大器、第七衰减器以及第三带通滤波器后输出设备所需的第二中频信号。

10.如权利要求1所述的用于电子战侦收设备的变频组件，其特征在于：所述第二射频信号由外部射频信号经下变频组件产生；所述第二本振信号采用单环PLL产生。

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