CN219204466U - 一种具有滤波功能的本振模块 - Google Patents
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Abstract
一种具有滤波功能的本振模块，包括射频振荡发生单元、放大补偿单元和电源单元，射频振荡发生单元、放大补偿单元和电源单元两两互相连接。本实用新型的射频振荡发生单元提供射频振荡信号，通过放大补偿单元对射频振荡信号进行放大输出，同时补偿因温度变化引起的发射功率波动，使得输出功率在不同温度下的变化量较小，提高了稳定性。射频振荡发生单元采用电容去耦，来减小纹波，使相噪更低，同时利用PN结在高低温下压差变化的特性，减小了射极下偏置电阻值，通过工作电流的改变，起到了补偿频率变化的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及同轴介质振荡技术领域，尤其是一种具有滤波功能的本振模块。
背景技术
射频振荡发生单元是本振模块的核心电路单元，但是一般的射频振荡发生器，在输出功率时，受到温度的影响较大，尤其是在低温情况下，会导致频率变化较大，影响稳定性。鉴于此，提出一种具有滤波功能的本振模块。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在温度变化时具有稳定性的有滤波功能的本振模块。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种具有滤波功能的本振模块，包括射频振荡发生单元、放大补偿单元和电源单元，所述射频振荡发生单元、放大补偿单元和电源单元两两互相连接。
所述射频振荡发生单元用于提供射频振荡信号，包括同轴陶瓷谐振器，同轴陶瓷谐振器具有低相噪、高频率稳定性的特点，由于射频振荡器工作在C波段，所以采用串联反馈振荡器理论来设计同轴陶瓷谐振器。
同轴陶瓷谐振器是构成射频振荡器预设置频率的元件，利用陶瓷谐振器来提高振荡器频率的稳定性，同时对压控支路进行温度补偿。
所述放大补偿单元用于对射频振荡信号进行放大输出，及补偿因温度变化引起的发射功率波动，使得输出功率在不同温度下的变化量较小，提高稳定性，输出功率为3.5±0.5dBm。
所述电源单元用于给射频振荡发生单元、放大补偿单元提供稳定直流电压。
优选的，所述放大补偿单元包括温补衰减器、高隔离驱动放大器和低通滤波器，所述温补衰减器连接同轴陶瓷谐振器，所述高隔离驱动放大器连接温补衰减器和低通滤波器，所述低通滤波器连接本振信号输出口。
所述放大补偿单元对射频振荡输出信号先做衰减，减小后级电路对振荡器的负载牵引。振荡信号通过衰减后放大，驱动射频放大器处于饱和状态，之后再加温补衰减器补偿因高低温变化引起的驱动放大器P1dB压缩点的变化。
优选的，所述同轴陶瓷谐振器的材质为镀银的高介电常数、低损耗材料，电磁场被包含在同轴陶瓷介质的内部，只有很少的泄漏辐射，同轴陶瓷谐振器可减少闪噪效应的敏感度以及其他元件造成的临近效应，所以，其适用于高Q值、高密度的射频振荡器。
优选的，所述电源单元将6.3V±0.15V的交流电通过整流滤波稳压输出直流电，电源消耗电流不大于400mA。
优选的，所述射频振荡发生单元还包括硅基三极管，所述硅基三极管通过电阻连接所述同轴陶瓷谐振器，硅基三极管具有较低的相噪。
射频振荡发生单元采用共集电极振荡电路形式，具备振荡频率高、调谐带宽小的特点。晶体管的参数，如输入、输出阻抗等，受工作点影响较大，温度升高，Ic升高，结电压下降，使结电容增大，造成频率降低，射频振荡发生单元除了选择高稳定的稳压块给振荡管供电外，还在稳压电路上采用电容去耦，来减小纹波，使相噪更低，同时利用PN结在高低温下压差变化的特性，特别减小了射极下偏置电阻值，工作电流的改变，起到了补偿频率变化的作用，尤其是在低温下，晶体管工作在+5V，电流仅为几十mA，这样也防止了因电流过大，引起晶体管结温升高而导致的频漂，同时小电流状态下工作，可以减小散弹噪声，获得最小的噪声指标。
优选的，所述低通滤波器的型号为LTCC型，对本振输出谐波进行控制。
优选的，所述同轴陶瓷谐振器包括谐振网络、负阻网络和匹配网络，所述负阻网络由晶体管和外围电路构成，利用晶体管本身的不稳定性或利用外部元件扩大其不稳定区域，可以使得有源网络在所需频段对外呈现负阻状态。所述谐振网络连接信号输入口，所述负阻网络连接谐振网络和匹配网络，所述匹配网络连接所述放大补偿单元，同轴陶瓷谐振器作为谐振网络的一部分参与振荡，通过外置机械调螺来调整变容二极管的控制电压，从而实现对频率的调控。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型的射频振荡发生单元提供射频振荡信号，通过放大补偿单元对射频振荡信号进行放大输出，同时补偿因温度变化引起的发射功率波动，使得输出功率在不同温度下的变化量较小，提高了稳定性。射频振荡发生单元采用电容去耦，来减小纹波，使相噪更低，同时利用PN结在高低温下压差变化的特性，减小了射极下偏置电阻值，通过工作电流的改变，起到了补偿频率变化的作用。
附图说明
图1是本实用新型的射频振荡发生单元的电路原理示意图；
图2是本实用新型的本振模块的输出原理示意图；
图3是本实用新型的低通滤波器插损性能曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
本实用新型所述的一种具有滤波功能的本振模块，包括射频振荡发生单元、放大补偿单元和电源单元，射频振荡发生单元、放大补偿单元和电源单元两两互相连接。
射频振荡发生单元用于提供射频振荡信号，包括同轴陶瓷谐振器，同轴陶瓷谐振器具有低相噪、高频率稳定性的特点，由于射频振荡器工作在C波段，所以采用串联反馈振荡器理论来设计同轴陶瓷谐振器，同轴陶瓷谐振器是构成射频振荡器预设置频率的元件，利用陶瓷谐振器来提高振荡器频率的稳定性，同时对压控支路进行温度补偿。
如图1所示，射频振荡发生单元采用共集电极振荡电路形式，具备振荡频率高、调谐带宽小的特点。晶体管的参数，如输入、输出阻抗等，受工作点影响较大，温度升高，Ic升高，结电压下降，使结电容增大，造成频率降低，射频振荡发生单元除了选择高稳定的稳压块给振荡管供电外，还在稳压电路上采用电容去耦，来减小纹波，使相噪更低，同时利用PN结在高低温下压差变化的特性，特别减小了射极下偏置电阻值，工作电流的改变，起到了补偿频率变化的作用，尤其是在低温下，晶体管工作在+5V，电流仅为几十mA，这样也防止了因电流过大，引起晶体管结温升高而导致的频漂，同时小电流状态下工作，可以减小散弹噪声，获得最小的噪声指标。
同轴陶瓷谐振器包括谐振网络、负阻网络和匹配网络，所述负阻网络由晶体管和外围电路构成，利用晶体管本身的不稳定性或利用外部元件扩大其不稳定区域，可以使得有源网络在所需频段对外呈现负阻状态。所述谐振网络连接信号输入口，所述负阻网络连接谐振网络和匹配网络，所述匹配网络连接所述放大补偿单元，同轴陶瓷谐振器作为谐振网络的一部分参与振荡，通过外置机械调螺来调整变容二极管的控制电压，从而实现对频率的调控。
同轴陶瓷谐振器的材质为镀银的高介电常数、低损耗材料，电磁场被包含在同轴陶瓷介质的内部，只有很少的泄漏辐射，同轴陶瓷谐振器可减少闪噪效应的敏感度以及其他元件造成的临近效应，所以，其适用于高Q值、高密度的射频振荡器。
射频振荡发生单元还包括硅基三极管，所述硅基三极管通过电阻连接所述同轴陶瓷谐振器，硅基三极管具有较低的相噪。
放大补偿单元用于对射频振荡信号进行放大输出，及补偿因温度变化引起的发射功率波动，使得输出功率在不同温度下的变化量较小，提高稳定性，输出功率为3.5±0.5dBm。
如图2所示，放大补偿单元包括温补衰减器、高隔离驱动放大器和低通滤波器，温补衰减器连接同轴陶瓷谐振器，高隔离驱动放大器连接温补衰减器和低通滤波器，低通滤波器连接本振信号输出口，如图3所示，低通滤波器的型号为LTCC型，对本振输出谐波进行控制，对本振二次谐波的抑制大于25dBc。
放大补偿单元对射频振荡输出信号先做衰减，减小后级电路对振荡器的负载牵引。振荡信号通过衰减后放大，驱动射频放大器处于饱和状态，之后再加温补衰减器补偿因高低温变化引起的驱动放大器P1dB压缩点的变化。
电源单元用于给射频振荡发生单元、放大补偿单元提供稳定直流电压，将6.3V±0.15V的交流电通过整流滤波稳压输出直流电，电源消耗电流不大于400mA。
具体实施时，射频振荡发生单元提供射频振荡信号，通过放大补偿单元对射频振荡信号进行放大输出，同时补偿因温度变化引起的发射功率波动，使得输出功率在不同温度下的变化量较小，提高了稳定性。射频振荡发生单元采用电容去耦，来减小纹波，使相噪更低，同时利用PN结在高低温下压差变化的特性，减小了射极下偏置电阻值，通过工作电流的改变，起到了补偿频率变化的作用。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (7)
1.一种具有滤波功能的本振模块，其特征在于：包括射频振荡发生单元、放大补偿单元和电源单元，所述射频振荡发生单元、放大补偿单元和电源单元两两互相连接；
所述射频振荡发生单元用于提供射频振荡信号，包括同轴陶瓷谐振器；
所述放大补偿单元用于对射频振荡信号进行放大输出，及补偿因温度变化引起的发射功率波动；
所述电源单元用于给射频振荡发生单元、放大补偿单元提供稳定直流电压。
2.根据权利要求1所述的一种具有滤波功能的本振模块，其特征在于：所述放大补偿单元包括温补衰减器、高隔离驱动放大器和低通滤波器，所述温补衰减器连接同轴陶瓷谐振器，所述高隔离驱动放大器连接温补衰减器和低通滤波器，所述低通滤波器连接本振信号输出口。
3.根据权利要求1所述的一种具有滤波功能的本振模块，其特征在于：所述同轴陶瓷谐振器的材质为镀银的高介电常数、低损耗材料。
4.根据权利要求1所述的一种具有滤波功能的本振模块，其特征在于：所述电源单元将6.3V±0.15V的交流电通过整流滤波稳压输出直流电。
5.根据权利要求1所述的一种具有滤波功能的本振模块，其特征在于：所述射频振荡发生单元还包括硅基三极管，所述硅基三极管通过电阻连接所述同轴陶瓷谐振器。
6.根据权利要求2所述的一种具有滤波功能的本振模块，其特征在于：所述低通滤波器的型号为LTCC型。
7.根据权利要求1所述的一种具有滤波功能的本振模块，其特征在于：所述同轴陶瓷谐振器包括谐振网络、负阻网络和匹配网络，所述负阻网络由晶体管和外围电路构成，所述谐振网络连接信号输入口，所述负阻网络连接谐振网络和匹配网络，所述匹配网络连接所述放大补偿单元。
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