12.2GHz五倍頻信號(hào)源組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種12.2GHz五倍頻信號(hào)源組件，其包括屏蔽盒體和盒體內(nèi)的基板，基板上載有微波電路；微波電路包括輸出頻率為2.44GHz的頻率綜合器、低通濾波器、五倍頻器和帶通濾波器；頻率綜合器包括晶振信號(hào)源、控制器、鑒相器和壓控振蕩器；晶振信號(hào)源和壓控振蕩器的反饋信號(hào)輸出給鎖相環(huán)電路中鑒相器的頻率信號(hào)輸入端，控制器輸出控制信號(hào)給鑒相器，鑒相器輸出控制電壓給壓控振蕩器，進(jìn)而輸出2.44GHZ的頻綜信號(hào)；此頻率信號(hào)經(jīng)過低通濾波器濾除諧波，再經(jīng)五倍頻器倍頻后，送入帶通濾波器，濾除雜散后輸出。本實(shí)用新型在較高集成度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高輸出頻率、低相噪、高穩(wěn)定度的信號(hào)源，調(diào)試簡(jiǎn)單，能有效地滿足微波電子系統(tǒng)的要求。
【專利說(shuō)明】12. 2GHz五倍頻信號(hào)源組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及微波器件【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種12. 2GHz五倍頻信號(hào)源組件。

【背景技術(shù)】
[0002] 頻率信號(hào)源是現(xiàn)代射頻和微波電子系統(tǒng)的心臟，其性能直接影響整個(gè)電子系統(tǒng)。
[0003] 隨著無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展，人們提出了各種各樣的頻率源的設(shè)計(jì)方案。其中鎖相式 頻率源具有輸出頻率高，頻率穩(wěn)定度高、頻譜純、寄生雜波小及相位噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。而可以 實(shí)現(xiàn)高輸出頻率、低相噪、高穩(wěn)定度、小型化的信號(hào)源，在目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上還在少數(shù)，由于其 高集成和高頻率的特點(diǎn)，所以在結(jié)構(gòu)加工，材料的焊接工藝等方面很難保證相關(guān)技術(shù)要求， 或者就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不容易調(diào)試，大批量生產(chǎn)受到限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種12.2GHz五倍頻信號(hào)源組件，其結(jié)構(gòu)緊湊，容易調(diào) 試，能有效地滿足微波電子系統(tǒng)的要求。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：包括屏蔽盒體和盒體內(nèi)的基板， 基板上載有微波電路；
[0006] 微波電路包括輸出頻率為2. 44GHz的頻率綜合器、低通濾波器、五倍頻器和帶通 濾波器；頻率綜合器的頻率信號(hào)輸出端連接低通濾波器的輸入端，低通濾波器的輸出端連 接五倍頻器的輸入端；五倍頻器的輸出端連接帶通濾波器，帶通濾波器的輸出端即信號(hào)源 組件的輸出端；
[0007] 所述頻率綜合器包括晶振信號(hào)源、控制器、鑒相器和壓控振蕩器；鑒相器包括控制 端、頻率信號(hào)輸入端和電壓輸出端；壓控振蕩器的頻率信號(hào)輸出端即為頻率綜合器的頻率 信號(hào)輸出端，壓控振蕩器還包括反饋信號(hào)輸出端；晶振信號(hào)源和壓控振蕩器的反饋信號(hào)輸 出端分別連接鑒相器的頻率信號(hào)輸入端；鑒相器的控制端連接控制器，鑒相器的電壓輸出 端連接壓控振蕩器；
[0008] 屏蔽盒體的數(shù)量為1個(gè)以上；微波電路中，晶振、鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器和低通 濾波器位于同一屏蔽盒體中；五倍頻器和帶通濾波器分別單獨(dú)位于1個(gè)屏蔽盒體中。
[0009] 本實(shí)用新型中，頻率綜合器中各部件、低通濾波器、五倍頻器和帶通濾波器皆可采 用現(xiàn)有技術(shù)?？刂破鳌㈣b相器、晶振信號(hào)源和壓控振蕩器形成鎖相環(huán)電路，控制器對(duì)鑒相器 的控制亦為現(xiàn)有技術(shù)。在應(yīng)用時(shí)，頻率綜合器輸出頻率信號(hào)經(jīng)低通濾波器濾除諧波，再進(jìn)入 五倍頻器倍頻后，送入帶通濾波器，經(jīng)帶通濾波器濾除雜散后輸出。晶振信號(hào)源可采用外接 的晶振頻率信號(hào)，也可在頻率綜合器中集成晶振元件。
[0010] 進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中不同屏蔽盒體之間，電路通過射頻同軸SMA連接器連接。 SMA連接器傳輸損耗低、結(jié)構(gòu)緊湊，抗振和電磁屏蔽性能優(yōu)異；分置的屏蔽盒體使系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 更加清晰，裝配更簡(jiǎn)單，且由于其屏蔽性使得系統(tǒng)本身性能不因相互干擾而降低。
[0011] 優(yōu)選的，本實(shí)用新型中的晶振信號(hào)源采用恒溫晶振，其振蕩頻率穩(wěn)定。屏蔽盒體采 用鋁質(zhì)屏蔽盒體，成本較低，絕緣性較好?；宀捎脤捊殡姵?shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基 板，其為國(guó)產(chǎn)微波板，介電常數(shù)寬，并具有優(yōu)異的機(jī)械、化學(xué)和物理電氣性能。低通濾波器、 鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器、五倍頻器和帶通濾波器均為表貼封裝的麗1C芯片，這就可以極 大減小整個(gè)電路體積，便于組件的小型化設(shè)計(jì)。
[0012] 控制器采用PIC單片機(jī)，可將利用現(xiàn)有技術(shù)的頻綜控制程序燒錄在單片機(jī)的存儲(chǔ) 器中，便于在線修改和重復(fù)擦寫，用于控制2. 44GHz頻綜鎖相中的相關(guān)運(yùn)算及頻率輸出。
[0013] 本實(shí)用新型的有益效果為：2. 44GHz的頻率綜合器具有高工作頻率、低相噪的特 點(diǎn)，壓控振蕩器具有超低噪聲、低環(huán)路電壓和較高輸出功率的特點(diǎn)，在上述兩電路模塊基礎(chǔ) 上，本實(shí)用新型通過單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)信號(hào)源組件的低相噪頻綜輸出，保證了倍頻后的頻率 信號(hào)性能的優(yōu)化。同時(shí)，本實(shí)用新型通過分立的屏蔽盒體，避免了微波電路不同功能模塊之 間的相互干擾，保證輸出信號(hào)的穩(wěn)定可靠；結(jié)構(gòu)上較現(xiàn)有技術(shù)也更為緊湊。此外由于電路中 各部件均采用超小型表貼封裝，外圍電路較少，節(jié)省了 PCB版面空間，有利于整體小型化設(shè) 計(jì)；模塊間的連接使用射頻同軸SMA連接器，使得結(jié)構(gòu)緊湊，裝配更為簡(jiǎn)單。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1所示為本實(shí)用新型微波電路原理示意框圖；
[0015] 圖2所示為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017] 結(jié)合圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例為：12. 2GHz五倍頻信號(hào)源組 件包括屏蔽盒體和盒體內(nèi)的基板，基板上載有微波電路。微波電路包括輸出頻率為2. 44GHz 的頻率綜合器、低通濾波器、五倍頻器和帶通濾波器。
[0018] 如圖1所示，本實(shí)施例中2. 44GHZ頻率綜合器包括晶振信號(hào)源、控制器、鑒相器和 壓控振蕩器VC0 ;鑒相器包括控制端、頻率信號(hào)輸入端和電壓輸出端；壓控振蕩器的頻率信 號(hào)輸出端即為頻率綜合器的頻率信號(hào)輸出端，壓控振蕩器還包括反饋信號(hào)輸出端。晶振信 號(hào)源和壓控振蕩器VC0的輸出反饋信號(hào)傳給鑒相器的兩頻率信號(hào)輸入端，控制器輸出控制 信號(hào)給鑒相器的控制端；鑒相器輸出控制電壓給VC0 ;晶振信號(hào)源、控制器、鑒相器和壓控 振蕩器形成了鎖相環(huán)電路。頻率綜合器輸出頻率信號(hào)經(jīng)過低通濾波器濾除諧波，再進(jìn)入五 倍頻器倍頻后，送入帶通濾波器，經(jīng)帶通濾波器濾除雜散后輸出，即得到12. 2GHZ的微波信 號(hào)源。
[0019] 上述實(shí)施例中，晶振信號(hào)源采用10MHZ的恒溫晶振；屏蔽盒體為鋁質(zhì)屏蔽盒體；基 板采用寬介電常數(shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板；低通濾波器、鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器、 五倍頻器和帶通濾波器均為表貼封裝的MMIC芯片；制器采用PIC單片機(jī)，可將利用現(xiàn)有技 術(shù)的頻綜控制程序燒錄在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，便于在線修改和重復(fù)擦寫，用于控制2. 44GHz 頻綜鎖相中的相關(guān)運(yùn)算及頻率輸出。
[0020] 如圖2所示，本實(shí)用新型含3個(gè)鋁質(zhì)屏蔽盒體，微波電路中晶振信號(hào)源、鎖相環(huán)電 路、壓控震蕩電路VC0和低通濾波器位于同一屏蔽盒體中，五倍頻器與帶通濾波器分別單 獨(dú)位于不同屏蔽盒體內(nèi)中，并位于盒體內(nèi)寬介電常數(shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板上。單 片機(jī)用于控制頻綜輸出，2. 44GHz頻率信號(hào)經(jīng)過低通濾波器4濾除高次諧波后，輸入到五倍 頻器中，先進(jìn)行內(nèi)部放大，再經(jīng)過五倍頻后輸出；輸出信號(hào)通過帶通濾波器把各次諧波雜散 濾除，輸出12. 2GHz信號(hào)。
[0021] 本實(shí)用新型電路依托于寬介電常數(shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板的應(yīng)用，使得電 路的性能得以充分發(fā)揮，保證了各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；并且以該國(guó)產(chǎn)板材替代了進(jìn)口板材，有效 減少了成本和研制周期。常規(guī)設(shè)計(jì)的頻綜、倍頻器、帶通濾波器需要在相關(guān)電磁場(chǎng)仿真軟件 中建立整個(gè)器件的模型，設(shè)定并求解相關(guān)參數(shù)，以便得到最佳性能。
【權(quán)利要求】
1. 一種12. 2GHz五倍頻信號(hào)源組件，其特征是，包括屏蔽盒體和盒體內(nèi)的基板，基板上 載有微波電路； 微波電路包括輸出頻率為2.44GHz的頻率綜合器、低通濾波器、五倍頻器和帶通濾波 器；頻率綜合器的頻率信號(hào)輸出端連接低通濾波器的輸入端，低通濾波器的輸出端連接五 倍頻器的輸入端；五倍頻器的輸出端連接帶通濾波器，帶通濾波器的輸出端即信號(hào)源組件 的輸出端； 所述頻率綜合器包括晶振信號(hào)源、控制器、鑒相器和壓控振蕩器；鑒相器包括控制端、 頻率信號(hào)輸入端和電壓輸出端；壓控振蕩器的頻率信號(hào)輸出端即為頻率綜合器的頻率信號(hào) 輸出端，壓控振蕩器還包括反饋信號(hào)輸出端；晶振信號(hào)源和壓控振蕩器的反饋信號(hào)輸出端 分別連接鑒相器的頻率信號(hào)輸入端；鑒相器的控制端連接控制器，鑒相器的電壓輸出端連 接壓控振蕩器； 屏蔽盒體的數(shù)量為1個(gè)以上；微波電路中，晶振、鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器和低通濾波 器位于同一屏蔽盒體中；五倍頻器和帶通濾波器分別單獨(dú)位于1個(gè)屏蔽盒體中； 基板采用寬介電常數(shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板； 所述低通濾波器、鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器、五倍頻器和帶通濾波器均為表貼封裝的 麗1C芯片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的12. 2GHz五倍頻信號(hào)源組件，其特征是，不同屏蔽盒體之間， 電路通過射頻同軸SMA連接器連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的12. 2GHz五倍頻信號(hào)源組件，其特征是，晶振信號(hào)源采用 恒溫晶振。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的12. 2GHz五倍頻信號(hào)源組件，其特征是，所述控制器采用 PIC單片機(jī)。
【文檔編號(hào)】H03L7/085GK203872159SQ201420026570
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】張君, 歐陽(yáng)建偉, 康國(guó)新, 韓琳 申請(qǐng)人:江蘇軍一物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司