CN220732767U - 一种x波段高灵敏度自动检测的收发模块 - Google Patents

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本实用新型涉及一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,上变频部分的中频放大滤波输入单元连接中频输入信号端口,中频放大滤波输入单元的输出端与上混频单元的输入端连接,上混频单元的输出端与射频放大滤波输出单元的输入端连接,射频放大滤波输出单元的输出即发射射频输出信号,上本振单元为上混频单元提供本振信号;下变频部分的射频放大滤波输入单元的输入端与外部输入的接收射频信号连接,射频放大滤波输入单元的输出端与下混频单元的输入端连接,下混频单元的输出端与中频放大滤波输出单元的输入端连接,中频放大滤波输出单元的输出即接收中频输出信号,下本振单元为下混频单元提供本振信号。本实用新型实现了收发模块优良的高灵敏度性能。

Description

一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块
技术领域
本实用新型涉及舰载雷达测控和通信技术领域,尤其涉及一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块。
背景技术
在舰载雷达测控和通信的宽带无线传输系统中,除了信道的多径、噪声对传输性能有影响外,传输速率越高,传输带宽越宽,因此系统中不仅要有高的接收灵敏度,这样才能降低信号传输时的相位误差,提高接收性能。现代通信系统对自动化程度要求越来越高,数字化、智能化是未来的发展趋势。为了更好的运用和维护通信系统,系统中的各个关键部分设置了自动检测功能,配合软件的控制和传输,输出系统的工作状态。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,实现了收发模块优良的高灵敏度性能。
为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:
一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,包括上变频部分和下变频部分;
上变频部分包括中频放大滤波输入单元、上混频单元、射频放大滤波输出单元和上本振单元;上变频部分的中频放大滤波输入单元连接中频输入信号端口,中频放大滤波输入单元的输出端与上混频单元的输入端连接,上混频单元的输出端与射频放大滤波输出单元的输入端连接,射频放大滤波输出单元的输出即发射射频输出信号,上本振单元为上混频单元提供本振信号;
下变频部分包括中频放大滤波输出单元、下混频单元、射频放大滤波输入单元和下本振单元;下变频部分的射频放大滤波输入单元的输入端与外部输入的接收射频信号连接,射频放大滤波输入单元的输出端与下混频单元的输入端连接,下混频单元的输出端与中频放大滤波输出单元的输入端连接,中频放大滤波输出单元的输出即接收中频输出信号,下本振单元为下混频单元提供本振信号。
进一步的技术方案在于:所述射频放大滤波输入单元包括第一隔离器、第一数控衰减器、第一放大器和第一带通滤波器;
所述第一隔离器的输入端与外部输入的接收射频信号连接,所述第一隔离器的输出端经第一数控衰减器后与第一放大器的输入端连接,所述第一放大器的输出端与第一带通滤波器的输入端连接,所述第一带通滤波器的输出端与下混频单元的输入端连接。
进一步的技术方案在于:所述下混频单元包括第二放大器和第一混频器;
所述第一混频器的射频输入端与射频放大滤波输入单元的输出端连接,所述第一混频器的中频输出端与中频放大滤波输出单元的输入端连接,第二放大器的输入端连接下本振单元的输出端,第二放大器的输出端连接第一混频器的本振端口。
进一步的技术方案在于:所述中频放大滤波输出单元包括第二带通滤波器、第三放大器、第一功分器、第四放大器、第五放大器、第一低通滤波器和第二低通滤波器;
所述第二带通滤波器的输入端与下混频单元的输出端连接,所述第二带通滤波器的输出端与第三放大器的输入端连接,所述第三放大器的输出端与第一功分器的输入端连接;所述第一功分器的输出端与第四放大器、第五放大器的输入端连接,所述第四放大器的输出端与第一低通滤波器连接,所述第五放大器的输出端与第二低通滤波器连接,第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出端即接收中频输出。
进一步的技术方案在于:所述下本振单元包括第一晶振、第二功分器、第一锁相环和第二锁相环;
所述第一晶振的输出端与第二功分器的输入端连接,所述第二功分器的输出端与第一锁相环的输入端连接,所述第一锁相环的输出端与第二锁相环的输入端连接,所述第二锁相环的输出端与下混频单元的第二放大器输入端连接。
进一步的技术方案在于:所述中频放大滤波输入单元包括第三带通滤波器、第二衰减器和第六放大器;
所述第三带通滤波器的输入端与外部输入的发射中频信号连接,第三带通滤波器的输出端与第二衰减器的输入端连接;所述第二衰减器的输出端与第六放大器的输入端连接,所述第六放大器的输出端与第六放大器的输入端连接,所述第六放大器的输出端与上混频单元的输入端连接。
进一步的技术方案在于:所述上混频单元包括第七放大器和第二混频器;
所述第二混频器的中频输入端与中频放大滤波输入单元的输出端连接,所述第二混频器的中频输出端与射频放大滤波输出单元的输入端连接,第七放大器的输入端连接上本振单元的输出端,第七放大器的输出端连接第二混频器的本振端口。
进一步的技术方案在于:所述射频放大滤波输出单元包括第四带通滤波器、第八放大器、第三功分器、第九放大器、第十放大器、第三低通滤波器和第四低通滤波器;
所述第四带通滤波器的输入端与上混频单元的输出端连接,所述第四带通滤波器的输出端与第八放大器的输入端连接,所述第八放大器的输出端与第三功分器的输入端连接;所述第三功分器的输出端与第九放大器、第十放大器的输入端连接,所述第九放大器的输出端与第三低通滤波器连接,所述第十放大器的输出端与第四低通滤波器连接,第三低通滤波器和第四低通滤波器的输出端即发射射频输出。
进一步的技术方案在于:所述上本振单元包括第一晶振、第二功分器、第三锁相环和第四锁相环;
所述第一晶振的输出端与第二功分器的输入端连接,所述第二功分器的输出端与第三锁相环的输入端连接,所述第三锁相环的输出端与第四锁相环的输入端连接,所述第四锁相环的输出端与上混频单元的第七放大器输入端连接。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
本模块可以实现参数控制和状态回报,具有本振锁定指示回报、输入信号检测,信号功率衰减,具有参数记忆等功能。
本实用新型实现了收发模块优良的高灵敏度性能。详见具体实施方式部分描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型射频放大滤波输入单元的结构示意图。
图3为本实用新型下混频单元的结构示意图。
图4为本实用新型中频放大滤波输出单元的结构示意图。
图5为本实用新型下本振单元的结构示意图。
图6为本实用新型中频放大滤波输入单元的结构示意图。
图7为本实用新型上混频单元的结构示意图。
图8为本实用新型射频放大滤波输出单元的结构示意图。
图9为本实用新型上本振单元的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,包括上变频部分和下变频部分;
上变频部分包括中频放大滤波输入单元、上混频单元、射频放大滤波输出单元和上本振单元;上变频部分的中频放大滤波输入单元连接中频输入信号端口,中频放大滤波输入单元的输出端与上混频单元的输入端连接,上混频单元的输出端与射频放大滤波输出单元的输入端连接,射频放大滤波输出单元的输出即发射射频输出信号,上本振单元为上混频单元提供本振信号;
下变频部分包括中频放大滤波输出单元、下混频单元、射频放大滤波输入单元和下本振单元;下变频部分的射频放大滤波输入单元的输入端与外部输入的接收射频信号连接,射频放大滤波输入单元的输出端与下混频单元的输入端连接,下混频单元的输出端与中频放大滤波输出单元的输入端连接,中频放大滤波输出单元的输出即接收中频输出信号,下本振单元为下混频单元提供本振信号。
进一步的技术方案在于:所述射频放大滤波输入单元包括第一隔离器、第一数控衰减器、第一放大器和第一带通滤波器;
所述第一隔离器的输入端与外部输入的接收射频信号连接,所述第一隔离器的输出端经第一数控衰减器后与第一放大器的输入端连接,所述第一放大器的输出端与第一带通滤波器的输入端连接,所述第一带通滤波器的输出端与下混频单元的输入端连接。
进一步的技术方案在于:所述下混频单元包括第二放大器和第一混频器;
所述第一混频器的射频输入端与射频放大滤波输入单元的输出端连接,所述第一混频器的中频输出端与中频放大滤波输出单元的输入端连接,第二放大器的输入端连接下本振单元的输出端,第二放大器的输出端连接第一混频器的本振端口。
进一步的技术方案在于:所述中频放大滤波输出单元包括第二带通滤波器、第三放大器、第一功分器、第四放大器、第五放大器、第一低通滤波器和第二低通滤波器;
所述第二带通滤波器的输入端与下混频单元的输出端连接,所述第二带通滤波器的输出端与第三放大器的输入端连接,所述第三放大器的输出端与第一功分器的输入端连接;所述第一功分器的输出端与第四放大器、第五放大器的输入端连接,所述第四放大器的输出端与第一低通滤波器连接,所述第五放大器的输出端与第二低通滤波器连接,第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出端即接收中频输出。
进一步的技术方案在于:所述下本振单元包括第一晶振、第二功分器、第一锁相环和第二锁相环;
所述第一晶振的输出端与第二功分器的输入端连接,所述第二功分器的输出端与第一锁相环的输入端连接,所述第一锁相环的输出端与第二锁相环的输入端连接,所述第二锁相环的输出端与下混频单元的第二放大器输入端连接。
进一步的技术方案在于:所述中频放大滤波输入单元包括第三带通滤波器、第二衰减器和第六放大器;
所述第三带通滤波器的输入端与外部输入的发射中频信号连接,第三带通滤波器的输出端与第二衰减器的输入端连接;所述第二衰减器的输出端与第六放大器的输入端连接,所述第六放大器的输出端与第六放大器的输入端连接,所述第六放大器的输出端与上混频单元的输入端连接。
进一步的技术方案在于:所述上混频单元包括第七放大器和第二混频器;
所述第二混频器的中频输入端与中频放大滤波输入单元的输出端连接,所述第二混频器的中频输出端与射频放大滤波输出单元的输入端连接,第七放大器的输入端连接上本振单元的输出端,第七放大器的输出端连接第二混频器的本振端口。
进一步的技术方案在于:所述射频放大滤波输出单元包括第四带通滤波器、第八放大器、第三功分器、第九放大器、第十放大器、第三低通滤波器和第四低通滤波器;
所述第四带通滤波器的输入端与上混频单元的输出端连接,所述第四带通滤波器的输出端与第八放大器的输入端连接,所述第八放大器的输出端与第三功分器的输入端连接;所述第三功分器的输出端与第九放大器、第十放大器的输入端连接,所述第九放大器的输出端与第三低通滤波器连接,所述第十放大器的输出端与第四低通滤波器连接,第三低通滤波器和第四低通滤波器的输出端即发射射频输出。
进一步的技术方案在于:所述上本振单元包括第一晶振、第二功分器、第三锁相环和第四锁相环;
所述第一晶振的输出端与第二功分器的输入端连接,所述第二功分器的输出端与第三锁相环的输入端连接,所述第三锁相环的输出端与第四锁相环的输入端连接,所述第四锁相环的输出端与上混频单元的第七放大器输入端连接。
如图1所示,一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,模块包括上变频部分和下变频部分。上变频部分包括中频放大滤波输入单元、上混频单元、射频放大滤波输出单元和上本振单元;下变频部分包括中频放大滤波输出单元、下混频单元、射频放大滤波输入单元和下本振单元。所述下变频部分的射频放大滤波输入单元的输入端接外部10.8~11.8GHz接收射频输入,其输出端接下变频部分的下混频单元的输入端,所述下变频部分的下混频单元的本振输入端接外部8.3~9.3GHz本振输入,所述下变频部分的下混频单元的输出端接下变频部分的中频放大滤波输出单元的输入端。所述中频放大滤波输出单元的输出端输出L波段2.5GHz中频信号。所述上变频部分的中频放大滤波输入单元的输入端接外部2.5GHz发射中频输入,其输出端接上变频部分的上混频单元的输入端,所述上变频部分的上混频单元的本振输入端接外部8.3~9.3GHz本振输入,所述上变频部分的上混频单元的输出端接上变频部分的射频放大滤波输出单元的输入端,所述射频放大滤波输出单元的输出端输出10.8~11.8GHz发射射频输出信号。
如图2所示,所述下变频部分的射频放大滤波输入单元包括第一隔离器、第一数控衰减器、第一放大器和第一带通滤波器;外部输入的10.8~11.8GHz接收射频信号经第一隔离器后送入第一数控衰减器,所述第一隔离器用于改善射频输入驻波;该射频信号经第一数控衰减器后送入第一放大器,所述第一数控衰减器用于根据输入射频信号大小来调整接收链路的增益;所述第一放大器对射频信号进行低噪声放大后送入第一带通滤波器;所述第一带通滤波器对射频信号带外杂散进行有效抑制。
如图3所示,所述下变频部分的下混频单元包括第一混频器、第二放大器;下本振单元输入的8.3~9.3GHz信号经第二放大器,所述第二放大器对本振信号放大到足够功率后送入第一混频器的本振输入端;射频放大单元送来的10.8~11.8GHz射频信号接第一混频器的射频输入端;所述第一混频器将射频信号和本振信号进行混频,输出2.5GHz信号到下变频部分的中频放大滤波输出单元。
如图4所示,所述下变频部分的中频放大滤波输出单元包括第二带通滤波器、第三放大器、第一功分器、第四放大器、第五放大器、第一低通滤波器和第二低通滤波器;下变频部分的下混频单元送来的2.5GHz信号经第二带通滤波器对混频产生的杂散进行有效抑制后送入第三放大器;所述第三放大器对该信号进行放大后送入第一功分器;所述第一功分器将2.5GHz信号平均分配为两路,其中一路经过第四放大器和第一低通滤波器后输出;另一路经过第五放大器和第二低通滤波器后输出。
如图5所示,所述下变频部分的下本振单元包括第一晶振、第二功分器、第一锁相环和第二锁相环;所述第一晶振输出10MHz信号作为锁相环的基准信号。所述第二功分器将10MHz信号分成两路,一路输入下变频部分的第一锁相环,第一锁相环输出300MHz进入第二锁相环;第二锁相环以300MHz为基准产生8.3~9.3GHz信号输出到下变频部分的下混频单元。
如图6所示,所述上变频部分的中频放大滤波输入单元包括第三带通滤波器、第二衰减器和第六放大器;中频输入端输入2.5GHz信号经第三带通滤波器将中频信号中的杂波进行有效的抑制;所述的第二衰减器可以对中频信号的幅度进行控制;2.5GHz信号经第六放大器最终输出到上变频部分的上混频单元。
如图7所示,所述上变频部分的上混频单元包括第二混频器和第七放大器;上本振单元输入的8.3~9.3GHz信号经第七放大器,所述第七放大器对本振信号放大到足够功率后送入第二混频器的本振输入端;中频放大滤波输入单元送来的2.5GHz中频信号接第二混频器的中频输入端;所述第二混频器将中频信号和本振信号进行混频,输出10.8~11.8GHz信号到上变频部分的射频放大滤波输出单元。
如图8所示,所述上变频部分的射频放大滤波输出单元包括第四带通滤波器、第八放大器、第三功分器、第九放大器、第十放大器、第三低通滤波器和第四低通滤波器;上变频部分的上混频单元送来的10.8~11.8GHz信号经第四带通滤波器对混频产生的杂散进行有效抑制后送入第八放大器;所述第八放大器对该信号进行放大后送入第三功分器;所述第三功分器将10.8~11.8GHz信号平均分配为两路,其中一路经过第九放大器和第三低通滤波器后输出;另一路经过第十放大器和第四低通滤波器后输出。
如图9所示,所述上变频部分的上本振单元包括第一晶振、第二功分器、第三锁相环和第四锁相环;所述第一晶振输出10MHz信号作为锁相环的基准信号。所述第二功分器将10MHz信号分成两路,一路输入下变频部分的第三锁相环,第三锁相环输出300MHz进入第四锁相环;第四锁相环以300MHz为基准产生8.3~9.3GHz信号输出到上变频部分的上混频单元。
本实施案例中,第一带通滤波器采用的是成都迈林特公司的滤波器BP11300-1000-9B4,第二带通滤波器采用的合肥云之微公司的滤波器YMB2500-1000-9R3CC,第三带通滤波器采用的是成都迈林特公司的BPQF11500-1500,这三种带通滤波器在工作带内都具有很好的群时延波动性能,保证了整个接收模块的群时延变化≤1ns(±10MHz内)。
本申请有益之处在于:
通过选择带通滤波器、混频器、数控衰减器、隔离器及放大器等器件,可以将射频输入频率和中频输出频率扩展到其它频段;根据需要调整本振信号频率、频率步进及通道增益。可以应用到更宽的领域,满足更多的需求。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本实用新型,任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,其特征在于:包括上变频部分和下变频部分;
上变频部分包括中频放大滤波输入单元、上混频单元、射频放大滤波输出单元和上本振单元;上变频部分的中频放大滤波输入单元连接中频输入信号端口,中频放大滤波输入单元的输出端与上混频单元的输入端连接,上混频单元的输出端与射频放大滤波输出单元的输入端连接,射频放大滤波输出单元的输出,上本振单元为上混频单元提供本振信号;
下变频部分包括中频放大滤波输出单元、下混频单元、射频放大滤波输入单元和下本振单元;下变频部分的射频放大滤波输入单元的输入端与外部输入的接收射频信号连接,射频放大滤波输入单元的输出端与下混频单元的输入端连接,下混频单元的输出端与中频放大滤波输出单元的输入端连接,中频放大滤波输出单元的输出即接收中频输出信号,下本振单元为下混频单元提供本振信号。
2.根据权利要求1所述的一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,其特征在于:所述射频放大滤波输入单元包括第一隔离器、第一数控衰减器、第一放大器和第一带通滤波器;所述第一隔离器的输入端与外部输入的接收射频信号连接,所述第一隔离器的输出端经第一数控衰减器后与第一放大器的输入端连接,所述第一放大器的输出端与第一带通滤波器的输入端连接,所述第一带通滤波器的输出端与下混频单元的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,其特征在于:所述下混频单元包括第二放大器和第一混频器;
所述第一混频器的射频输入端与射频放大滤波输入单元的输出端连接,所述第一混频器的中频输出端与中频放大滤波输出单元的输入端连接,第二放大器的输入端连接下本振单元的输出端,第二放大器的输出端连接第一混频器的本振端口。
4.根据权利要求1所述的一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,其特征在于:所述中频放大滤波输出单元包括第二带通滤波器、第三放大器、第一功分器、第四放大器、第五放大器、第一低通滤波器和第二低通滤波器;
所述第二带通滤波器的输入端与下混频单元的输出端连接,所述第二带通滤波器的输出端与第三放大器的输入端连接,所述第三放大器的输出端与第一功分器的输入端连接;所述第一功分器的输出端与第四放大器、第五放大器的输入端连接,所述第四放大器的输出端与第一低通滤波器连接,所述第五放大器的输出端与第二低通滤波器连接,第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出端即接收中频输出。
5.根据权利要求3所述的一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,其特征在于:所述下本振单元包括第一晶振、第二功分器、第一锁相环和第二锁相环;
所述第一晶振的输出端与第二功分器的输入端连接,所述第二功分器的输出端与第一锁相环的输入端连接,所述第一锁相环的输出端与第二锁相环的输入端连接,所述第二锁相环的输出端与下混频单元的第二放大器输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,其特征在于:所述中频放大滤波输入单元包括第三带通滤波器、第二衰减器和第六放大器;
所述第三带通滤波器的输入端与外部输入的发射中频信号连接,第三带通滤波器的输出端与第二衰减器的输入端连接;所述第二衰减器的输出端与第六放大器的输入端连接,所述第六放大器的输出端与第六放大器的输入端连接,所述第六放大器的输出端与上混频单元的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,其特征在于:所述上混频单元包括第七放大器和第二混频器;
所述第二混频器的中频输入端与中频放大滤波输入单元的输出端连接,所述第二混频器的中频输出端与射频放大滤波输出单元的输入端连接,第七放大器的输入端连接上本振单元的输出端,第七放大器的输出端连接第二混频器的本振端口。
8.根据权利要求1所述的一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,其特征在于:所述射频放大滤波输出单元包括第四带通滤波器、第八放大器、第三功分器、第九放大器、第十放大器、第三低通滤波器和第四低通滤波器;
所述第四带通滤波器的输入端与上混频单元的输出端连接,所述第四带通滤波器的输出端与第八放大器的输入端连接,所述第八放大器的输出端与第三功分器的输入端连接;所述第三功分器的输出端与第九放大器、第十放大器的输入端连接,所述第九放大器的输出端与第三低通滤波器连接,所述第十放大器的输出端与第四低通滤波器连接,第三低通滤波器和第四低通滤波器的输出端即发射射频输出。
9.根据权利要求7所述的一种X波段高灵敏度自动检测的收发模块,其特征在于:所述上本振单元包括第一晶振、第二功分器、第三锁相环和第四锁相环;
所述第一晶振的输出端与第二功分器的输入端连接,所述第二功分器的输出端与第三锁相环的输入端连接,所述第三锁相环的输出端与第四锁相环的输入端连接,所述第四锁相环的输出端与上混频单元的第七放大器输入端连接。
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