CN220775795U - 一种宽带高频滤波装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种宽带高频滤波装置，包括校正源模块和本振源模块，运用PLL锁相环为基础，采用低功耗的校正源模块和本振源模块设计，以减小整个组件的整体功耗，结合倍频器、放大器、开关和滤波器等元器件来实现超宽带毫米波跳频源，同时系统内集成了本振选频功能，系统频率高、频带宽，实现毫米波跳频和低功耗。本实用新型能保证输出信号整个频带内具有较好的谐波抑制，改善信号的杂散抑制，为了实现功能电路单元化设计要求，减少模块体积和重量，将校正信号和本振信号集中在一个模块，实现宽带毫米波小体积和低相噪。
Description
技术领域
本实用新型属于微波电路技术领域，具体涉及一种宽带高频滤波装置。
背景技术
随着信息技术的不断发展，具有通信容量大、传输速率快、频率复用性高、小型化、低功耗、抗干扰能力强、传输安全性高的通信系统越来越受到重视，因此毫米波通信技术成为一个重要的发展方向，越来越多的毫米波产品用于各个方面。毫米波频率源是电子系统的基本组成，是电子系统的不可缺少的核心部件。
目前通用的频率合成方案主要由直接频率合成、直接数字频率合成(DDS)和锁相源(PLL)的方式合成。直接频率合成采用混频、分频、倍频等方式来合成，体积较大、价格昂贵、跳频步进难以做到很小，因此对于有低成本要求的系统中不常用；直接数字频率合成(DDS)所合成的频率，相噪好、跳频步进小，跳频速度快，缺点是宽带不宽，频率相对较低，宽带杂散指标差；锁相源(PLL)是很早以前就采用的频率合成方式，信号相噪低、锁相频率变化小，对频率切换缓时间没要求，需要控制成本的系统中，仍旧得到广泛的使用。鉴于此，需要选取在合适频率下的微波毫米波元器件，以实现宽带毫米波跳频、低功耗、小体积、低相噪的目的。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种宽带高频滤波装置解决了目前通用的频率合成方案不能实现宽带毫米波跳频、低功耗、小体积、低相噪的问题。
为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种宽带高频滤波装置，包括校正源模块和本振源模块；
其中，所述校正源模块包括依次连接的校正源输入子模块、倍频子模块和校正源输出子模块；
所述本振源模块包括依次连接的本振源输入子模块、放大子模块和本振源输出子模块。
进一步地：所述校正源输入子模块包括压控振荡器V1、二功分器G1和四分频器W1；
其中，所述二功分器G1的输入端与压控振荡器V1的输出端连接，所述二功分器G1的第一输出端与四分频器W1的输入端连接。
进一步地：所述倍频子模块包括微波开关K1、微波开关K2和二倍频器D1；
其中，所述微波开关K1的输入端与所述二功分器G1的第二输出端连接，所述微波开关K1的第一输出端与所述微波开关K2的第一输入端连接，所述微波开关K1的第二输出端通过二倍频器D1与所述微波开关K2的第二输入端连接。
进一步地：所述校正源输出子模块包括依次连接的滤波器B1、数控衰减器F1、放大器A1和四功分器G2。
进一步地：所述本振源输入子模块第一～第三输入单元，所述第一～第三输入单元均与所述放大子模块连接。
进一步地：所述第一输入单元包括依次连接的二倍频器D2、放大器A2、滤波器B2和数控衰减器F2；
所述第二输入单元设置有滤波器B3，所述第三输入单元设置有滤波器B4。
进一步地：所述放大子模块包括微波开关K3、微波开关K4、放大器A3、放大器A4和数控衰减器F3；
其中，所述微波开关K3的第一输入端与所述滤波器B3的输出端连接，所述微波开关K3的第二输入端与所述滤波器B4的输出端连接，所述微波开关K3的输出端依次通过放大器A3和数控衰减器F3与所述微波开关K4的第一输入端连接，所述微波开关K4的第二输入端与所述数控衰减器F2的输出端连接，所述微波开关K4的输出端与所述放大器A3的输入端连接。
进一步地：所述本振源输出子模块设置有六功分器G3；
其中，所述六功分器G3的输入端与所述放大器A3的输出端连接。
本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型提供一种宽带高频滤波装置，运用PLL锁相环为基础，采用低功耗的校正源模块和本振源模块设计，以减小整个组件的整体功耗，结合倍频器、放大器、开关和滤波器等元器件来实现超宽带毫米波跳频源，同时系统内集成了本振选频功能，系统频率高、频带宽，实现毫米波跳频和低功耗。
(2)本实用新型能保证输出信号整个频带内具有较好的谐波抑制，改善信号的杂散抑制，为了实现功能电路单元化设计要求，减少模块体积和重量，将校正信号和本振信号集中在一个模块，实现宽带毫米波小体积和低相噪。
附图说明
图1为本实用新型的一种宽带高频滤波装置示意图。
图2为本实用新型的校正源模块原理图。
图3为本实用新型的本振源模块原理图。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，一种宽带高频滤波装置，包括校正源模块和本振源模块；
其中，所述校正源模块包括依次连接的校正源输入子模块、倍频子模块和校正源输出子模块；
所述本振源模块包括依次连接的本振源输入子模块、放大子模块和本振源输出子模块。
校正源模块用于输出4路18GHz～40GHz校正信号，本振源模块用于输出4路20.5GHz、24GHz、34GHz本振信号。
如图2所示，所述校正源输入子模块包括压控振荡器V1、二功分器G1和四分频器W1；
其中，所述二功分器G1的输入端与压控振荡器V1的输出端连接，所述二功分器G1的第一输出端与四分频器W1的输入端连接。
在本实施例中，压控振荡器V1具备单独关电控制，校正源输入子模块输入VTUNE信号，VTUNE信号经过压控振荡器V1转换为10GHz～20GHz信号，该信号经过二功分器G1和四分频器后，转换为2.5GHz～5GHz反馈信号。
所述倍频子模块包括微波开关K1、微波开关K2和二倍频器D1；
其中，所述微波开关K1的输入端与所述二功分器G1的第二输出端连接，所述微波开关K1的第一输出端与所述微波开关K2的第一输入端连接，所述微波开关K1的第二输出端通过二倍频器D1与所述微波开关K2的第二输入端连接。
所述校正源输出子模块包括依次连接的滤波器B1、数控衰减器F1、放大器A1和四功分器G2。
在本实施例中10GHz～20GHz信号经过倍频子模块和校正源输出子模块，转换为4路18GHz～40GHz校正信号。
本发明通过电磁仿真设计合适的滤波器，在保证有用信号幅频响应的前提下，有效的抑制其余无用信号，提高内部杂谱抑制能力，增加工作稳定性，改善信号的杂散抑制。
所述本振源输入子模块第一～第三输入单元，所述第一～第三输入单元均与所述放大子模块连接。
如图3所示，所述第一输入单元包括依次连接的二倍频器D2、放大器A2、滤波器B2和数控衰减器F2；
所述第二输入单元设置有滤波器B3，所述第三输入单元设置有滤波器B4。
第一输入单元、所述第二输入单元和第三输入单元的输入分别为17GHz、20.5GHz和24GHz信号。
所述放大子模块包括微波开关K3、微波开关K4、放大器A3、放大器A4和数控衰减器F3；
其中，所述微波开关K3的第一输入端与所述滤波器B3的输出端连接，所述微波开关K3的第二输入端与所述滤波器B4的输出端连接，所述微波开关K3的输出端依次通过放大器A3和数控衰减器F3与所述微波开关K4的第一输入端连接，所述微波开关K4的第二输入端与所述数控衰减器F2的输出端连接，所述微波开关K4的输出端与所述放大器A3的输入端连接。
本发明采用谐波抑制高的放大器，能保证输出信号整个频带内具有较好的谐波抑制。
所述本振源输出子模块设置有六功分器G3；
其中，所述六功分器G3的输入端与所述放大器A3的输出端连接。
本实用新型系统的工作过程为：本振源输入子模块输入VTUNE信号，VTUNE信号经过压控振荡器V1转换为10GHz～20GHz信号，10GHz～20GHz信号经过二功分器G1的第一输出端输入至四分频器W1，得到2.5GHz～5GHz反馈信号，10GHz～20GHz信号经过二功分器G1的第二输出端输入至倍频子模块和校正源输出子模块，得到4路18GHz～40GHz校正信号；将17GHz、20.5GHz和24GHz信号分别输入第一输入单元、所述第二输入单元和第三输入单元，将第一输入单元、所述第二输入单元和第三输入单元的输出信号通过放大子模块进行处理，得到4路20.5GHz、24GHz、34GHz本振信号。
本实用新型的有益效果为：本实用新型提供一种宽带高频滤波装置，运用PLL锁相环为基础，采用低功耗的校正源模块和本振源模块设计，以减小整个组件的整体功耗，结合倍频器、放大器、开关和滤波器等元器件来实现超宽带毫米波跳频源，同时系统内集成了本振选频功能，系统频率高、频带宽，实现毫米波跳频和低功耗。
本实用新型能保证输出信号整个频带内具有较好的谐波抑制，改善信号的杂散抑制，为了实现功能电路单元化设计要求，减少模块体积和重量，将校正信号和本振信号集中在一个模块，实现宽带毫米波小体积和低相噪。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“径向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明的技术特征的数量。因此，限定由“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。
Claims (8)
1.一种宽带高频滤波装置，其特征在于，包括校正源模块和本振源模块；
其中，所述校正源模块包括依次连接的校正源输入子模块、倍频子模块和校正源输出子模块；
所述本振源模块包括依次连接的本振源输入子模块、放大子模块和本振源输出子模块。
2.根据权利要求1所述的宽带高频滤波装置，其特征在于，所述校正源输入子模块包括压控振荡器V1、二功分器G1和四分频器W1；
其中，所述二功分器G1的输入端与压控振荡器V1的输出端连接，所述二功分器G1的第一输出端与四分频器W1的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的宽带高频滤波装置，其特征在于，所述倍频子模块包括微波开关K1、微波开关K2和二倍频器D1；
其中，所述微波开关K1的输入端与所述二功分器G1的第二输出端连接，所述微波开关K1的第一输出端与所述微波开关K2的第一输入端连接，所述微波开关K1的第二输出端通过二倍频器D1与所述微波开关K2的第二输入端连接。
4.根据权利要求3所述的宽带高频滤波装置，其特征在于，所述校正源输出子模块包括依次连接的滤波器B1、数控衰减器F1、放大器A1和四功分器G2。
5.根据权利要求1所述的宽带高频滤波装置，其特征在于，所述本振源输入子模块第一～第三输入单元，所述第一～第三输入单元均与所述放大子模块连接。
6.根据权利要求5所述的宽带高频滤波装置，其特征在于，所述第一输入单元包括依次连接的二倍频器D2、放大器A2、滤波器B2和数控衰减器F2；
所述第二输入单元设置有滤波器B3，所述第三输入单元设置有滤波器B4。
7.根据权利要求6所述的宽带高频滤波装置，其特征在于，所述放大子模块包括微波开关K3、微波开关K4、放大器A3、放大器A4和数控衰减器F3；
其中，所述微波开关K3的第一输入端与所述滤波器B3的输出端连接，所述微波开关K3的第二输入端与所述滤波器B4的输出端连接，所述微波开关K3的输出端依次通过放大器A3和数控衰减器F3与所述微波开关K4的第一输入端连接，所述微波开关K4的第二输入端与所述数控衰减器F2的输出端连接，所述微波开关K4的输出端与所述放大器A3的输入端连接。
8.根据权利要求7所述的宽带高频滤波装置，其特征在于，所述本振源输出子模块设置有六功分器G3；
其中，所述六功分器G3的输入端与所述放大器A3的输出端连接。
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