CN220475737U - 一种多带宽复用变频器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多带宽复用变频器，包括第一变频支路和第二变频支路；第一变频支路包括依次连接的倍频器F1、混频器M1和驱动放大器A1；驱动放大器A1远离混频器M1的一端依次连接有选择开关K1和功率放大器A2；倍频器F1连接第一输入信号，混频器M1连接第二输入信号；选择开关K1第一引脚连接驱动放大器A1输出端，所述选择开关K1第二引脚连接第三输入信号；第三输入信号与选择开关K1、功率放大器A2构成第二变频支路。通过设置驱动放大器A1对混频器M1输出的信号进行第一级放大，功率放大器A2进行第二级放大，通过两级放大实现多带宽共用通道，提高了电路复用率，降低了模块成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种多带宽复用变频器。
背景技术
随着微波的发展，变频器向着宽带、多频段、多通道、大功率、低相位噪声、小型化等方向不断发展，变频器的主要功能是对输入的数字信号进行各种调制和频率变换，也即在数字域内实现调制和混频，最后输出高速的调制信号。
目前应用较多的是单通道的数字上变频器，主要实现对单路数据的调制，其变频组件采用是内部各功能模块独立设计，再进行二次集成设计的思路，导致装备体积大，结构复杂，且每个变频器只采用单一混频处理，使得输出信号的频率有一定的限制，限制了变频器的使用，每个通道单独处理，需要较多的硬件资源，导致资源的浪费。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有变频器采用单一变频通道，对带宽的调制幅度有限，且浪费资源，目的在于提供一种多带宽复用变频器，通过设置功率放大器A2进行第二级放大，以满足输出功率指标要求，通过两级放大实现宽带和窄带模式输出信号共用功率放大器A2，提高了电路复用率，降低了模块成本，同时保证了两种模式输出信号良好的一致性。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种多带宽复用变频器，包括第一变频支路和第二变频支路；
所述第一变频支路包括依次连接的倍频器F1、混频器M1和驱动放大器A1；
所述驱动放大器A1远离混频器M1的一端依次连接有选择开关K1和功率放大器A2；
所述倍频器F1连接第一输入信号，所述混频器M1连接第二输入信号；
所述选择开关K1第一引脚连接驱动放大器A1输出端，所述选择开关K1第二引脚连接第三输入信号；
所述第三输入信号与选择开关K1、功率放大器A2构成第二变频支路。
本实用新型通过设置驱动放大器A1对混频器M1输出的信号进行第一级放大，功率放大器A2进行第二级放大，以满足输出功率指标要求，通过两级放大实现宽带和窄带模式输出信号共用功率放大器A2，提高了电路复用率，降低了模块成本，同时保证了两种模式输出信号良好的一致性。
进一步的，所述倍频器F1与混频器M1之前设置有带通滤波器L1。所述带通滤波器L1用于抑制倍频过程中产生的谐波分量。
进一步的，所述混频器M1与驱动放大器A1之间设置有带通滤波器L2。所述带通滤波器L2用于滤除倍频时产生的本振泄露信号。
进一步的，所述倍频器F1采用八倍倍频器，所述八倍倍频器采用三个二倍倍频器和四个放大器集成。设置倍频器采用三个二倍倍频器和四个放大器集成，减小了倍频链路的整体尺寸。
进一步的，所述功率放大器A2远离选择开关K1的一端设置有耦合器C1，所述耦合器C1远离功率放大器A2的一端分别连接有隔离器I1和检波器D3。
进一步的，所述混频器M1的输入端连接有第一检测电路，所述倍频器F1的输入端连接有第二检测电路。
进一步的，所述第一检测电路包括功分器Z1、检波器D1和比较器U1；
所述混频器M1连接功分器Z1第一输出端，所述功分器Z1第二输出端依次连接检波器D2和比较器U1，所述功分器Z1输入端连接第一输入信号。
进一步的，所述第二检测电路包括功分器Z2、检波器D2和比较器U2；
所述倍频器F1连接功分器Z2第一输出端，所述功分器Z2第二输出端依次连接检波器D2和比较器U2，所述功分器Z2输入端连接第二输入信号。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
通过设置驱动放大器A1对混频器M1输出的信号进行第一级放大，功率放大器A2进行第二级放大，以满足输出功率指标要求，通过两级放大实现宽带和窄带模式输出信号共用功率放大器A2，提高了电路复用率，降低了模块成本，同时保证了两种模式输出信号良好的一致性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例中的电路结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例1
如图1所示，本实施例1提供一种多带宽复用变频器，包括第一变频支路和第二变频支路；
第一变频支路包括依次连接的倍频器F1、混频器M1和驱动放大器A1；
驱动放大器A1远离混频器M1的一端依次连接有选择开关K1和功率放大器A2；
倍频器F1连接第一输入信号，混频器M1连接第二输入信号；
选择开关K1第一引脚连接驱动放大器A1输出端，所述选择开关K1第二引脚连接第三输入信号；
第三输入信号与选择开关K1、功率放大器A2构成第二变频支路。
本实施例通过设置驱动放大器A1对混频器M1输出的信号进行第一级放大，功率放大器A2进行第二级放大，以满足输出功率指标要求，通过两级放大实现宽带和窄带模式输出信号共用功率放大器A2，提高了电路复用率，降低了模块成本，同时保证了两种模式输出信号良好的一致性。多通道变频组件作为数字相控阵系统中不可或缺的一部分，其性能的好坏对相控阵系统有着重要影响，多通道变频组件的主要功能是实现频率变换，通过变频将高频信号转换到低中频信号，并经过滤波放大后完成对信号的传输与接收作用，是信号传输与处理之间的纽带。
在一些可能的实施例中，第一输入信号和第二输入信号为窄带信号，第三输入信号为宽带信号。
在一些可能的实施例中，驱动放大器A1具有低噪声系数、高增益、低功耗，保证信号放大的稳定性，选择开关K1为毫米波开关，通过选择开关K1第一引脚连接驱动放大器A1输出端，实现装置对宽窄信号的选通。通过偏置电压控制单刀双掷开关的导通方向，工作时为其提供偏置电压。宽带窄带信号分别从两侧波导口输入，外部控制信号控制单刀双掷开关的偏置电路，实现对输出信号类型的选通，实现输出的开启和关断。
在一些可能的实施例中，由于倍频器F1和混频器M1的非线性特性，以及混频器M1各端口间无法达到理想隔离状态，混频器M1射频端口的输出信号中还包含了本振泄露和交调信号等杂散信号，为满足输出信号杂散指标要求，因此在混频器M1与驱动放大器A1之间设置有带通滤波器L2，带通滤波器L2用于滤除倍频时产生的本振泄露信号，以及本振信号与两倍中频信号上混频产生的交调杂散信号。为抑制倍频产生的近端杂散，在倍频器F1与混频器M1之前设置有带通滤波器L1。带通滤波器L1用于抑制倍频过程中产生的谐波分量，进而保证射频信号的近端杂散指标。
在一些可能的实施例中，倍频器F1采用八倍倍频器，八倍倍频器采用三个二倍倍频器和四个放大器集成。设置倍频器采用三个二倍倍频器和四个放大器集成，减小了倍频链路的整体尺寸。
在一些可能的实施例中，功率放大器A2远离选择开关K1的一端设置有耦合器C1，耦合器C1远离功率放大器A2的一端分别连接有隔离器I1和检波器D3。
设置隔离器I1用于对输出信号进行隔离，隔离器I1主要指标有隔离度、插损以及功率容量，隔离度代表对反射信号的衰减，插损指标直接影响链路最大输出功率，应保证扣除隔离器对信号的衰减后，输出信号功率高于指标要求。
在一些可能的实施例中，混频器M1的输入端连接有第一检测电路，倍频器F1的输入端连接有第二检测电路。
第一检测电路包括功分器Z1、检波器D1和比较器U1；
混频器M1连接功分器Z1第一输出端，功分器Z1第二输出端依次连接检波器D2和比较器U1，功分器Z1输入端连接第一输入信号。
功分器Z1将第一输入信号功分为两路，一路输入到检波器D1和比较器U1中，进行信号状态监测，一路进行变频输出宽带信号，并通过驱动放大器A1进行放大输出。
第二检测电路包括功分器Z2、检波器D2和比较器U2；
倍频器F1连接功分器Z2第一输出端，功分器Z2第二输出端依次连接检波器D2和比较器U2，功分器Z2输入端连接第二输入信号。
功分器Z2将第二输入信号功分为两路，一路输入到检波器D2和比较器U2中，进行信号状态监测，一路输入到倍频器得到本振信号。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多带宽复用变频器，其特征在于，包括第一变频支路和第二变频支路；
所述第一变频支路包括依次连接的倍频器F1、混频器M1和驱动放大器A1；
所述驱动放大器A1远离混频器M1的一端依次连接有选择开关K1和功率放大器A2；
所述倍频器F1连接第一输入信号，所述混频器M1连接第二输入信号；
所述选择开关K1第一引脚连接驱动放大器A1输出端，所述选择开关K1第二引脚连接第三输入信号；
所述第三输入信号与选择开关K1、功率放大器A2构成第二变频支路。
2.根据权利要求1所述的多带宽复用变频器，其特征在于，所述倍频器F1与混频器M1之前设置有带通滤波器L1。
3.根据权利要求2所述的多带宽复用变频器，其特征在于，所述带通滤波器L1用于抑制倍频过程中产生的谐波分量。
4.根据权利要求2所述的多带宽复用变频器，其特征在于，所述混频器M1与驱动放大器A1之间设置有带通滤波器L2。
5.根据权利要求4所述的多带宽复用变频器，其特征在于，所述带通滤波器L2用于滤除倍频时产生的本振泄露信号。
6.根据权利要求1所述的多带宽复用变频器，其特征在于，所述倍频器F1采用八倍倍频器，所述八倍倍频器采用三个二倍倍频器和四个放大器集成。
7.根据权利要求1所述的多带宽复用变频器，其特征在于，所述功率放大器A2远离选择开关K1的一端设置有耦合器C1，所述耦合器C1远离功率放大器A2的一端分别连接有隔离器I1和检波器D3。
8.根据权利要求1所述的多带宽复用变频器，其特征在于，所述混频器M1的输入端连接有第一检测电路，所述倍频器F1的输入端连接有第二检测电路。
9.根据权利要求8所述的多带宽复用变频器，其特征在于，所述第一检测电路包括功分器Z1、检波器D1和比较器U1；
所述混频器M1连接功分器Z1第一输出端，所述功分器Z1第二输出端依次连接检波器D2和比较器U1，所述功分器Z1输入端连接第一输入信号。
10.根据权利要求8所述的多带宽复用变频器，其特征在于，所述第二检测电路包括功分器Z2、检波器D2和比较器U2；
所述倍频器F1连接功分器Z2第一输出端，所述功分器Z2第二输出端依次连接检波器D2和比较器U2，所述功分器Z2输入端连接第二输入信号。
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