CN219592378U - 一种微波下变频组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微波下变频组件，包括射频前端、变频组件、本振源和自检源；射频前端完成对全向天线输出的8~18GHz和32~40GHz频段射频信号的限幅、放大、混频、滤波处理，输出8~18GHz射频信号；变频组件为接收定向射频前端输出的8~18GHz的射频信号，进行混频、滤波、放大等处理得到中频信号，送数字机接收机进行处理；本振源部分产生混频所需要的本振信号、产生自检源所需的参考信号以及产生数字处理单元工作需要的时钟信号；自检源按照1GHz步进输出自检信号并输出给自检输入端口，完成8~18GHz和32~40GHz频段的自检。本实用新型空间设计合理，体积小；且同时具备两种频段独立增益控制的能力，具有输入信号功率检测功能，独立本振频率可控制的能力。

Description

一种微波下变频组件

技术领域

本实用新型涉及微波通信领域，特别涉及一种微波下变频组件。

背景技术

不同于一次变频的超外差架构，二次变频的超外差架构可以通过两次混频，实现接收灵敏度和频率选择性之间的平衡。在第一级混频时，选择高中频作为混频后的中频频率，以此实现镜像抑制和信道选择。第二次混频时，送入ADC的中频频率选择为低中频。在完成第二次混频后，可以在基带进一步进行链路增益控制，最终通过在高中低频处灵活分配增益 来提升接收机的灵敏度，避免放大器因放大倍数过大产生震荡，从而影响接收机的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供具备两种频段独立增益控制的能力且具有输入信号功率检测功能的一种微波下变频组件。

本实用新型的目的是这样实现的：一种微波下变频组件，包括射频前端、变频组件、本振源和自检源；

射频前端，所述射频前端完成对全向天线输出的 8~18GHz 和32~40GHz 频段射频信号的限幅、放大、混频、滤波处理，输出 8~18GHz 射频信号；

变频组件，所述变频组件为接收定向射频前端输出的 8~18GHz 的射频信号，进行混频、滤波、放大等处理得到中频信号，送数字机接收机进行处理；

本振源，所述本振源产生混频所需要的本振信号、产生校准所需的参考信号以及产生数字处理单元工作需要的时钟信号；

自检源，所述自检源接收来自本振源的参考信号，将自检信号输出给前端组件的自检输入口，完成 8~18GHz 和32~40GHz 频段的自检。

优选的，所述射频前端用于处理8~18GHz频段射频信号的结构由耦合器、滤波器、限幅器、低噪音放大器、滤波器、低噪音放大器依次串联组成；所述耦合器直通端接收8~18GHz工作信号，耦合端接收8~18GHz自检信号。

优选的，所述射频前端用于处理32~40GHz频段射频信号的结构由耦合器、滤波器、限幅器、低噪音放大器、混频器、滤波器、低噪音放大器依次串联组成；所述耦合器直通端接收32~40GHz工作信号，耦合端接收32~40GHz自检信号。

优选的，所述变频组件为双通道变频组件，每个通道均由第一数控衰减器、第一低噪声放大器、第二数控衰减器、第二低噪声放大器、第一滤波器、第一混频器、第二滤波器、第三噪声放大器、第三滤波器、第二混频器、第四滤波器、第四噪声放大器、第五滤波器、第五噪声放大器串联组成。

优选的，所述本振源为100MHz参考信号通过一分六功分器输出；其中一路输出给2.4GHz频率源，输出2.4GHz参考时钟给数字接收机；其中一路输出给8-18GHz自检源，输出的8-18GHz信号完成8-18GHz频段的自检；其中一路输出给16-20GHz自检源，输出的16-20GHz射频信号通过二倍频输出32-40GHz的自检信号，输出的32-40GHz信号完成32-40GHz频段的自检；剩余三路参考信号则分别输出给本振1、本振2和本振3。

优选的，所述射频前端用于处理32~40GHz频段射频信号中的混频器与本振1信号混频并最终输出8-18GHz的中频信号。

优选的，所述变频组件中分别位于各自滤波通道中的第一混频器均与外部本振2信号混频并输出相应中频信号，所述变频组件中分别位于各自滤波通道中的第二混频器均与外部本振3信号混频并输出相应中频信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：本实用新型空间设计合理，体积小；且同时具备两种频段独立增益控制的能力，具有输入信号功率检测功能，独立本振频率可控制的能力，能够接收来自信号处理单元的FPGA的增益控制指令、频率控制指令并上报模块状态信息。

附图说明

图1为本实用新型的8～18GHz射频前端工作原理框图。

图2为本实用新型的32～40GHz射频前端工作原理框图。

图3为本实用新型的8～18GHz变频组件工作原理框图。

图4为本实用新型的本振源和自检源工作原理框图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-4所示，一种微波下变频组件，包括射频前端、变频组件、本振源和自检源；

射频前端完成对全向天线输出的 8~18GHz 和32~40GHz 频段射频信号的限幅、放大、混频、滤波处理，输出 8~18GHz 射频信号；

变频组件为接收定向射频前端输出的 8~18GHz 的射频信号，进行混频、滤波、放大等处理得到中频信号，送数字机接收机进行处理；

本振源产生混频所需要的本振信号、产生校准所需的参考信号以及产生数字处理单元工作需要的时钟信号；

自检源接收来自本振源的参考信号，将自检信号输出给前端组件的自检输入口，完成 8~18GHz 和32~40GHz 频段的自检。

如图1所示，射频前端用于处理8~18GHz频段射频信号的结构由耦合器、滤波器、限幅器、低噪音放大器、滤波器、低噪音放大器依次串联组成；耦合器直通端接收8~18GHz工作信号，耦合端接收8~18GHz自检信号，通过耦合端自检信号的输入，接收机最终接收中频信号可以判断整个通道的工作状态，从而完成整个通道的自检。

如图2所示，射频前端用于处理32~40GHz频段射频信号的结构由耦合器、滤波器、限幅器、低噪音放大器、混频器、滤波器、低噪音放大器依次串联组成；耦合器直通端接收32~40GHz工作信号，耦合端接收32~40GHz自检信号，通过耦合端自检信号的输入，接收机最终接收中频信号可以判断整个通道的工作状态，从而完成整个通道的自检。

如图3所示，变频组件为双通道变频组件，每个通道均由第一数控衰减器、第一低噪声放大器、第二数控衰减器、第二低噪声放大器、第一滤波器、第一混频器、第二滤波器、第三噪声放大器、第三滤波器、第二混频器、第四滤波器、第四噪声放大器、第五滤波器、第五噪声放大器串联组成，变频通道增益分配合理，混频器后面级联的滤波器可以很好地滤除混频产生的交调信号，使得最终输出的中频信号的杂散比较小，使得接收机能够很好的完成信号的处理。

如图4所示，本振源为100MHz参考信号通过一分六功分器输出；其中一路输出给2.4GHz频率源，输出2.4GHz参考时钟给数字接收机；其中一路输出给8-18GHz自检源，输出的8-18GHz信号完成8-18GHz频段的自检；其中一路输出给16-20GHz自检源，输出的16-20GHz射频信号通过二倍频输出32-40GHz的自检信号，输出的32-40GHz信号完成32-40GHz频段的自检；剩余三路参考信号则分别输出给本振1、本振2和本振3，整个组件的参考信号来自同一时钟，使得系统的信号具有很好的相参性。

如图2所示，射频前端用于处理32~40GHz频段射频信号中的混频器与本振1信号联通。

如图3所示，变频组件中分别位于各自滤波通道中的第一混频器均与外部本振2联通，变频组件中分别位于各自滤波通道中的第二混频器均与外部本振3联通。

本实用新型的工作原理阐述如下：本实用新型包括射频前端、变频组件、本振源和自检源，射频前端主要完成对全向天线输出的 8~18GHz 和32~40GHz 频段射频信号的限幅、放大、滤波处理，输出 8~18GHz 射频信号；变频模块主要功能为接收定向射频前端输出的 8~18GHz 的射频信号，进行混频、滤波、放大等处理得到中频信号，送数字机接收机进行处理；本振源的主要功能是产生混频所需要的本振信号、产生校准所需的 8~18/32~40GHz校准信号以及产生数字处理单元工作需要的时钟信号;为自检源提供信号；自检源按照1GHz 步进输出自检信号并输出给自检输入端口，完成 8~18GHz 和32~40GHz 频段的自检完成 8~18GHz 和32~40GHz 频段的自检。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种微波下变频组件，其特征在于，包括射频前端、变频组件、本振源和自检源；

射频前端，所述射频前端完成对全向天线输出的 8~18GHz 和32~40GHz 频段射频信号的限幅、放大、混频、滤波处理，输出 8~18GHz 射频信号；

变频组件，所述变频组件为接收定向射频前端输出的 8~18GHz 的射频信号，进行混频、滤波、放大等处理得到中频信号，送数字机接收机进行处理；

本振源，所述本振源产生混频所需要的本振信号、产生校准所需的参考信号以及产生数字处理单元工作需要的时钟信号；

自检源，所述自检源接收来自本振源的参考信号，将自检信号输出给前端组件的自检输入口，完成 8~18GHz 和32~40GHz 频段的自检。

2.根据权利要求1所述的一种微波下变频组件，其特征在于，所述射频前端用于处理8~18GHz频段射频信号的结构由耦合器、滤波器、限幅器、低噪音放大器、滤波器、低噪音放大器依次串联组成；所述耦合器直通端接收8~18GHz工作信号，耦合端接收8~18GHz自检信号。

3.根据权利要求1所述的一种微波下变频组件，其特征在于，所述射频前端用于处理32~40GHz频段射频信号的结构由耦合器、滤波器、限幅器、低噪音放大器、混频器、滤波器、低噪音放大器依次串联组成；所述耦合器直通端接收32~40GHz工作信号，耦合端接收32~40GHz自检信号。

4.根据权利要求1所述的一种微波下变频组件，其特征在于，所述变频组件为双通道变频组件，每个通道均由第一数控衰减器、第一低噪声放大器、第二数控衰减器、第二低噪声放大器、第一滤波器、第一混频器、第二滤波器、第三噪声放大器、第三滤波器、第二混频器、第四滤波器、第四噪声放大器、第五滤波器、第五噪声放大器串联组成。

5.根据权利要求1所述的一种微波下变频组件，其特征在于，所述本振源为100MHz参考信号通过一分六功分器输出；其中一路输出给2.4GHz频率源，输出2.4GHz参考时钟给数字接收机；其中一路输出给8-18GHz自检源，输出的8-18GHz信号完成8-18GHz频段的自检；其中一路输出给16-20GHz自检源，输出的16-20GHz射频信号通过二倍频输出32-40GHz的自检信号，输出的32-40GHz信号完成32-40GHz频段的自检；剩余三路参考信号则分别输出给本振1、本振2和本振3。

6.根据权利要求3所述的一种微波下变频组件，其特征在于，所述射频前端用于处理32~40GHz频段射频信号中的混频器与本振1信号混频并最终输出8-18GHz的中频信号。

7.根据权利要求5所述的一种微波下变频组件，其特征在于，所述变频组件中分别位于各自滤波通道中的第一混频器均与外部本振2信号混频并输出相应中频信号，所述变频组件中分别位于各自滤波通道中的第二混频器均与外部本振3信号混频并输出相应中频信号。