本發(fā)明涉及通信技術(shù)領域,具體是一種超寬帶多通道接收變頻組件。
背景技術(shù):
在今天,通信技術(shù)的發(fā)展日新月異,變頻信道在民用和軍事領域的應用也越來越多,已經(jīng)成為無線電通信和雷達系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分?,F(xiàn)代無線通信接收變頻信道除了要具有高靈敏度、高線性度外,各個國家對其寬帶化的要求也日益提高。以前完全基于直接數(shù)字頻率合成技術(shù)的變頻信道受到參考時鐘頻率的限制以及數(shù)字頻率合成中數(shù)模轉(zhuǎn)換器切換時間的限制無法用于高頻率的變頻應用。
現(xiàn)有專利如專利申請?zhí)枮镃N201521072238.1,申請日為2015.12.21,名稱為“一種多路超寬帶收發(fā)通道的小型化和高隔離裝置”的實用新型專利,其技術(shù)方案為:一種多路超寬帶收發(fā)通道的小型化和高隔離裝置,由S及C1及C2頻段上變頻裝置、S及C1及C2頻段下變頻裝置、S及C1及C2本振信號產(chǎn)生器、參考基準源四部分組成。
上述專利的本振信號多,開關(guān)多,控制相對復雜,且鏈路短,增益小,動態(tài)范圍不夠?qū)挕?/p>
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,現(xiàn)在特別提出一種超寬帶多通道接收變頻組件。
本發(fā)明技術(shù)方案如下:
一種超寬帶多通道接收變頻組件,其特征在于:包括控制單元、外部時鐘單元、校準源單元、第一本振單元、第二本振單元、第三本振單元、時鐘信號源單元以及接收變頻鏈路單元;整體結(jié)構(gòu)分兩層,其中上層包括控制單元、外部時鐘單元和校準源單元;下層為第一本振單元、第二本振單元、第三本振單元、時鐘信號源單元以及接收變頻鏈路單元。
所述校準源單元的相應輸入端接所述外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述第一變頻單元的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述第二變頻單元的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述第三變頻單元的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述時鐘信號源單元的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端直接輸出;所述接收變頻鏈路單元的相應輸入端分別接射頻信號輸入端、校準源單元輸出端、第一本振單元輸出端、第二本振單元輸出端以及第三本振單元輸出端,其相應輸出端直接輸出;所述控制單元的相應輸出端分別接所述校準源單元、第一本振單元、第二本振單元、第三本振單元和時鐘信號源單元相應的輸入端。
所述校準源單元包括第一鎖相環(huán)、第一濾波器、第一壓控振蕩器、第一功分器、第一分頻器、第一放大器、第一開關(guān)、第二分頻器、第二濾波器、第二放大器、第一倍頻器、第一衰減器、第二開關(guān)、第三濾波器、第二衰減器、第二功分器、第三功分器和第三放大器;所述第一鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元的相應輸出端及控制單元信號的相應輸出端,其輸出端接所述第一濾波器的輸入端;所述第一壓控振蕩器的輸入端接所述第一濾波器的輸出端,其輸出端接所述第一功分器的輸入端;所述第一分頻器的輸入端接所述第一功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第一鎖相環(huán)相應的輸入端;所述第一放大器的輸入端接所述第一功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第一開關(guān)的輸入端;所述第二分頻器的輸入端接所述第一開關(guān)的相應輸出端,其輸出端接所述第二濾波器的輸入端;所述第二放大器的輸入端接所述第一開關(guān)相應的輸出端,其輸出端接所述第一倍頻器的輸入端;所述第一衰減器的輸入端接所述第一倍頻器的輸出端,其輸出端接所述第二開關(guān)相應的輸入端;所述第二開關(guān)的相應輸入端分別接所述第二濾波器的輸出端、第一開關(guān)的相應輸出端和第一衰減器的輸出端;其輸出端接所述第三濾波器的輸入端;所述第二衰減器的輸入端接所述第三濾波器的輸出端,其輸出端接所述第二功分器的輸入端;所述第二功分器的相應輸出端分別接所述第三功分器的輸入端和所述超寬帶多通道接收變頻組件的校準源信號輸出端;所述第三放大器的輸入端接所述第三功分器的相應輸出端,其輸出端接所述接收變頻鏈路單元第十功分器的輸入端。
所述第一本振單元包括第二鎖相環(huán)、第四濾波器、第二壓控振蕩器、第四功分器、第三分頻器、第五功分器和第四放大器;所述第二鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元的相應輸出端及控制單元信號的相應輸出端,其輸出端接第四濾波器的輸入端;所述第二壓控振蕩器的輸入端接所述第四濾波器的輸出端,其輸出端接所述第四功分器的輸入端;所述第三分頻器的輸入端接所述第四功分器相應的輸出端,其輸出端接所述第二鎖相環(huán)相應的輸入端;所述第五功分器的輸入端接所述第四功分器相應的輸出端,其輸出端接所述第四放大器的輸入端;所述第四放大器的輸出端接所述接收變頻鏈路單元第十一功分器的輸入端。
所述第二本振單元包括第三鎖相環(huán)、第五濾波器、第三壓控振蕩器、第六功分器和第五放大器;所述第三鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元的相應輸出端及控制單元信號的相應輸出端,其輸出端接第五濾波器的輸入端;所述第三壓控振蕩器的輸入端接所述第五濾波器的輸出端,其輸出端接第六功分器的輸入端;所述第五放大器的輸入端接所述第六功分器的相應輸出端,其輸出端接所述接收變頻鏈路單元第十二功分器的輸入端。
所述第三本振單元包括第四鎖相環(huán)、第六濾波器、第四壓控振蕩器、第七功分器、第八功分器和第六放大器;所述第四鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元的相應輸出端及控制單元信號的相應輸出端,其輸出端接第六濾波器的輸入端;所述第四壓控振蕩器的輸入端接所述第六濾波器的輸出端,其輸出端接所述第七功分器的輸入端;所述第七功分器的輸出端分別接所述第八功分器的輸入端和所述第四鎖相環(huán)的相應輸入端;所述第六放大器的輸入端接所述第八功分器相應的輸出端,其輸出端接所述接收變頻鏈路單元第十三功分器的輸入端。
所述時鐘信號源單元包括第五鎖相環(huán)、第七濾波器、第五壓控振蕩器、第七放大器、第九功分器、第八放大器、第九放大器、第八濾波器和第九濾波器;所述第五鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元的相應輸出端及控制單元信號的相應輸出端,其輸出端接第七濾波器的輸入端;所述第五壓控振蕩器的輸入端接所述第七濾波器的輸出端,其輸出端接所述第七放大器的輸入端;所述第九功分器的輸入端接第七放大器的輸出端,其輸出端分別接第八放大器的輸入端和第九放大器的輸入端;所述第八濾波器的輸入端接第八放大器的輸出端,其輸出端作為超寬帶多通道接收變頻組件的時鐘信號源的輸出端;所述第九濾波器的輸入端接第九放大器的輸出端,其輸出端作為所述超寬帶多通道接收變頻組件時鐘信號源的輸出端。
所述接收變頻鏈路單元包括第十功分器、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第一限幅器、第十放大器、第三衰減器、第五開關(guān)、第四衰減器、第十一放大器、第一均衡器、第十一功分器、第二倍頻器、第一混頻器、第十濾波器、第十二放大器、第十二功分器、第三倍頻器、第二混頻器、第十一濾波器、第十三放大器、第一溫補衰減器、第三混頻器、第十三功分器、第十四放大器和第十二濾波器組成;所述第三開關(guān)的輸入端分別接第十功分器的輸出端和外部射頻信號輸入端,其輸出端接第四開關(guān)的輸入端;所述第一限幅器的輸入端接所述第四開關(guān)的相應輸出端,其輸出端接所述第十放大器的輸入端;所述第三衰減器的輸入端接所述第四開關(guān)的相應輸出端,其輸出端接所述第五開關(guān)的相應輸入端;所述第五開關(guān)的輸入端分別接第十放大器的輸出端和第三衰減器的輸出端,其輸出端接第四衰減器的輸入端;所述第十一放大器的輸入端接所述第四衰減器的輸出端,其輸出端接第一均衡器的輸入端;所述第二倍頻器的輸入端接所述第十一功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第二倍頻器的相應輸入端;所述第一混頻器的輸入端分別接所述第二倍頻器的輸出端和第一均衡器的輸出端,其輸出端接所述第十濾波器的輸入端;所述第十二放大器的輸入端接所述第十濾波器的輸出端,其輸出端接所述第二混頻器的相應輸入端;所述第三倍頻器的輸入端接所述第十二功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第二混頻器的相應輸入端;所述第十一濾波器的輸入端接所述第二混頻器的輸出端,其輸出端接所述第十三放大器的輸入端;所述第一溫補衰減器的輸入端接所述第十三放大器的輸出端,其輸出端接所述第三混頻器的相應輸入端;所述第三混頻器的輸入端分別接所述第一溫補衰減器的輸入端和第十三功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第十四放大器的輸入端;所述第十二濾波器的輸入端接所述第十四放大器的輸出端,其輸出端作為所述超寬帶多通道接收變頻組件的輸出端。
所述接收變頻鏈路單元的第十功分器、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第一限幅器、第十放大器、第三衰減器、第五開關(guān)、第四衰減器、第十一放大器、第一均衡器、第十一功分器、第二倍頻器、第一混頻器、第十濾波器、第十二放大器、第十二功分器、第三倍頻器、第二混頻器、第十一濾波器、第十三放大器采用了LTCC工藝。
采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果:
1、采用這種雙層、分腔加上LTCC高集成度的設計,從而保證了我們小體積、多功能的設計理念,采用目前這種連接關(guān)系,在實現(xiàn)相應功能的時候,鏈路走線短,插損小,各個模塊之間,連接方便、可靠,由于是分模塊設計,調(diào)試簡單方便。
2、本申請的接收通路多,達到8路,鏈路之間的隔離較之更高,達到40dB以上,同時本申請實現(xiàn)了30dB的增益可控,1dB步進,此外,本申請的的信道瞬時帶寬達到了400MHz,在如此多通道的情況下實現(xiàn)了通道間幅度一致性≤±2dB,相位≤±10°,通道間一致性穩(wěn)定度≤±0.5dB,相位≤3°,雜波抑制≤-60dBc,組合干擾抑制≥45dBc,鏡像抑制≥45dBc 等眾多復雜指標要求。另一方面,在實現(xiàn)同等功能的情況下,本申請的信道組件的體積控制會比該專利控制的更好,本申請實現(xiàn)以上眾多功能的情況下,體積控制在220mm*220mm*30mm,雖然體積較之更大,但實現(xiàn)的各項指標功能都強大了很多。
3、接收變頻鏈路單元部分電路采用LTCC工藝實現(xiàn),從而整體的尺寸壓縮,降低組裝難度的同時提高可靠性。接收變頻鏈路單元的第十功分器、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第一限幅器、第十放大器、第三衰減器、第五開關(guān)、第四衰減器、第十一放大器、第一均衡器、第十一功分器、第二倍頻器、第一混頻器、第十濾波器、第十二放大器、第十二功分器、第三倍頻器、第二混頻器、第十一濾波器、第十三放大器等部分采用了LTCC工藝,現(xiàn)有的其他設計者在設計時,對體積的控制不嚴格,從而設計出來的產(chǎn)品體積都很大、很重,所以本申請為實現(xiàn)小體積、多功能,采用了LTCC技術(shù)來實現(xiàn)對體積的控制。
4、本發(fā)明公開了一種超寬帶多通道接收變頻組件,由控制單元、外部時鐘單元、校準源單元、第一本振單元、第二本振單元、第三本振單元、時鐘信號源單元以及接收變頻鏈路單元組成;整體結(jié)構(gòu)分兩層,其中上層主要包括控制單元、外部時鐘單元、校準源單元;下層為第一本振單元、第二本振單元、第三本振單元、時鐘信號源單元以及接收變頻鏈路單元,結(jié)構(gòu)緊湊,總體體積較小,符合小型化設計要求。
5、本申請變頻信道最大的創(chuàng)新點在實現(xiàn)超寬帶;高動態(tài)范圍;高增益;30dB增益控制;瞬時帶寬400MHz;好的通道間一致性、穩(wěn)定度、隔離度;高的雜波抑制、組合波干擾抑制、鏡像抑制、諧波抑制、帶外抑制等眾多高指標要求的同時,體積只有相似產(chǎn)品體積的一半不到,同時采用成熟的LTCC技術(shù),集成度高,可靠性好,工藝精細,從而各個通道間一致性好,此外,由于體積變小,我們的重量控制在1.5Kg以內(nèi),且信道采用標準統(tǒng)一的SMA接口輸出,通用性高,可以滿足在無線電通信和雷達等系統(tǒng)的應用。
6、本發(fā)明通過三次變頻實現(xiàn)了將2~12GHz的超寬帶射頻信號搬移到750MHz的中頻信號,且輸出增益可控,各個接收通道一致性好、穩(wěn)定度高、隔離度強。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的原理框圖。
圖2為本發(fā)明中校準源單元的原理框圖。
圖3為本發(fā)明中第一本振單元的原理框圖。
圖4為本發(fā)明中第二本振單元的原理框圖。
圖5為本發(fā)明中第三本振單元的原理框圖。
圖6為本發(fā)明中時鐘信號源單元的原理框圖。
圖7為本發(fā)明中接收變頻鏈路單元的原理框圖。
附圖中:控制單元1、外部時鐘單元2、校準源單元3、第一本振單元4、第二本振單元5、第三本振單元6、時鐘信號源單元7、接收變頻鏈路單元8。
具體實施方式
實施例1
一種超寬帶多通道接收變頻組件包括控制單元1、外部時鐘單元2、校準源單元3、第一本振單元4、第二本振單元5、第三本振單元6、時鐘信號源單元7以及接收變頻鏈路單元8;整體結(jié)構(gòu)分兩層,其中上層包括控制單元1、外部時鐘單元2和校準源單元3;下層為第一本振單元4、第二本振單元5、第三本振單元6、時鐘信號源單元7以及接收變頻鏈路單元8。采用這種雙層、分腔加上LTCC高集成度的設計,從而保證了我們小體積、多功能的設計理念,采用目前這種連接關(guān)系,在實現(xiàn)相應功能的時候,鏈路走線短,插損小,各個模塊之間,連接方便、可靠,由于是分模塊設計,調(diào)試簡單方便。
實施例2
一種超寬帶多通道接收變頻組件包括控制單元1、外部時鐘單元2、校準源單元3、第一本振單元4、第二本振單元5、第三本振單元6、時鐘信號源單元7以及接收變頻鏈路單元8;整體結(jié)構(gòu)分兩層,其中上層包括控制單元1、外部時鐘單元2和校準源單元3;下層為第一本振單元4、第二本振單元5、第三本振單元6、時鐘信號源單元7以及接收變頻鏈路單元8。
校準源單元3的相應輸入端接所述外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述第一變頻單元的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述第二變頻單元的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述第三變頻單元的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述時鐘信號源單元7的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端直接輸出;所述接收變頻鏈路單元8的相應輸入端分別接射頻信號輸入端、校準源單元3輸出端、第一本振單元4輸出端、第二本振單元5輸出端以及第三本振單元6輸出端,其相應輸出端直接輸出;所述控制單元1的相應輸出端分別接所述校準源單元3、第一本振單元4、第二本振單元5、第三本振單元6和時鐘信號源單元7相應的輸入端。
校準源單元3包括第一鎖相環(huán)、第一濾波器、第一壓控振蕩器、第一功分器、第一分頻器、第一放大器、第一開關(guān)、第二分頻器、第二濾波器、第二放大器、第一倍頻器、第一衰減器、第二開關(guān)、第三濾波器、第二衰減器、第二功分器、第三功分器和第三放大器;所述第一鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元2的相應輸出端及控制單元1信號的相應輸出端,其輸出端接所述第一濾波器的輸入端;所述第一壓控振蕩器的輸入端接所述第一濾波器的輸出端,其輸出端接所述第一功分器的輸入端;所述第一分頻器的輸入端接所述第一功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第一鎖相環(huán)相應的輸入端;所述第一放大器的輸入端接所述第一功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第一開關(guān)的輸入端;所述第二分頻器的輸入端接所述第一開關(guān)的相應輸出端,其輸出端接所述第二濾波器的輸入端;所述第二放大器的輸入端接所述第一開關(guān)相應的輸出端,其輸出端接所述第一倍頻器的輸入端;所述第一衰減器的輸入端接所述第一倍頻器的輸出端,其輸出端接所述第二開關(guān)相應的輸入端;所述第二開關(guān)的相應輸入端分別接所述第二濾波器的輸出端、第一開關(guān)的相應輸出端和第一衰減器的輸出端;其輸出端接所述第三濾波器的輸入端;所述第二衰減器的輸入端接所述第三濾波器的輸出端,其輸出端接所述第二功分器的輸入端;所述第二功分器的相應輸出端分別接所述第三功分器的輸入端和所述超寬帶多通道接收變頻組件的校準源信號輸出端;所述第三放大器的輸入端接所述第三功分器的相應輸出端,其輸出端接所述接收變頻鏈路單元8第十功分器的輸入端。
第一本振單元4包括第二鎖相環(huán)、第四濾波器、第二壓控振蕩器、第四功分器、第三分頻器、第五功分器和第四放大器;所述第二鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元2的相應輸出端及控制單元1信號的相應輸出端,其輸出端接第四濾波器的輸入端;所述第二壓控振蕩器的輸入端接所述第四濾波器的輸出端,其輸出端接所述第四功分器的輸入端;所述第三分頻器的輸入端接所述第四功分器相應的輸出端,其輸出端接所述第二鎖相環(huán)相應的輸入端;所述第五功分器的輸入端接所述第四功分器相應的輸出端,其輸出端接所述第四放大器的輸入端;所述第四放大器的輸出端接所述接收變頻鏈路單元8第十一功分器的輸入端。
第二本振單元5包括第三鎖相環(huán)、第五濾波器、第三壓控振蕩器、第六功分器和第五放大器;所述第三鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元2的相應輸出端及控制單元1信號的相應輸出端,其輸出端接第五濾波器的輸入端;所述第三壓控振蕩器的輸入端接所述第五濾波器的輸出端,其輸出端接第六功分器的輸入端;所述第五放大器的輸入端接所述第六功分器的相應輸出端,其輸出端接所述接收變頻鏈路單元8第十二功分器的輸入端。
第三本振單元6包括第四鎖相環(huán)、第六濾波器、第四壓控振蕩器、第七功分器、第八功分器和第六放大器;所述第四鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元2的相應輸出端及控制單元1信號的相應輸出端,其輸出端接第六濾波器的輸入端;所述第四壓控振蕩器的輸入端接所述第六濾波器的輸出端,其輸出端接所述第七功分器的輸入端;所述第七功分器的輸出端分別接所述第八功分器的輸入端和所述第四鎖相環(huán)的相應輸入端;所述第六放大器的輸入端接所述第八功分器相應的輸出端,其輸出端接所述接收變頻鏈路單元8第十三功分器的輸入端。
時鐘信號源單元7包括第五鎖相環(huán)、第七濾波器、第五壓控振蕩器、第七放大器、第九功分器、第八放大器、第九放大器、第八濾波器和第九濾波器;所述第五鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元2的相應輸出端及控制單元1信號的相應輸出端,其輸出端接第七濾波器的輸入端;所述第五壓控振蕩器的輸入端接所述第七濾波器的輸出端,其輸出端接所述第七放大器的輸入端;所述第九功分器的輸入端接第七放大器的輸出端,其輸出端分別接第八放大器的輸入端和第九放大器的輸入端;所述第八濾波器的輸入端接第八放大器的輸出端,其輸出端作為超寬帶多通道接收變頻組件的時鐘信號源的輸出端;所述第九濾波器的輸入端接第九放大器的輸出端,其輸出端作為所述超寬帶多通道接收變頻組件時鐘信號源的輸出端。
接收變頻鏈路單元8包括第十功分器、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第一限幅器、第十放大器、第三衰減器、第五開關(guān)、第四衰減器、第十一放大器、第一均衡器、第十一功分器、第二倍頻器、第一混頻器、第十濾波器、第十二放大器、第十二功分器、第三倍頻器、第二混頻器、第十一濾波器、第十三放大器、第一溫補衰減器、第三混頻器、第十三功分器、第十四放大器和第十二濾波器組成;所述第三開關(guān)的輸入端分別接第十功分器的輸出端和外部射頻信號輸入端,其輸出端接第四開關(guān)的輸入端;所述第一限幅器的輸入端接所述第四開關(guān)的相應輸出端,其輸出端接所述第十放大器的輸入端;所述第三衰減器的輸入端接所述第四開關(guān)的相應輸出端,其輸出端接所述第五開關(guān)的相應輸入端;所述第五開關(guān)的輸入端分別接第十放大器的輸出端和第三衰減器的輸出端,其輸出端接第四衰減器的輸入端;所述第十一放大器的輸入端接所述第四衰減器的輸出端,其輸出端接第一均衡器的輸入端;所述第二倍頻器的輸入端接所述第十一功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第二倍頻器的相應輸入端;所述第一混頻器的輸入端分別接所述第二倍頻器的輸出端和第一均衡器的輸出端,其輸出端接所述第十濾波器的輸入端;所述第十二放大器的輸入端接所述第十濾波器的輸出端,其輸出端接所述第二混頻器的相應輸入端;所述第三倍頻器的輸入端接所述第十二功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第二混頻器的相應輸入端;所述第十一濾波器的輸入端接所述第二混頻器的輸出端,其輸出端接所述第十三放大器的輸入端;所述第一溫補衰減器的輸入端接所述第十三放大器的輸出端,其輸出端接所述第三混頻器的相應輸入端;所述第三混頻器的輸入端分別接所述第一溫補衰減器的輸入端和第十三功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第十四放大器的輸入端;所述第十二濾波器的輸入端接所述第十四放大器的輸出端,其輸出端作為所述超寬帶多通道接收變頻組件的輸出端。
接收變頻鏈路單元8的第十功分器、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第一限幅器、第十放大器、第三衰減器、第五開關(guān)、第四衰減器、第十一放大器、第一均衡器、第十一功分器、第二倍頻器、第一混頻器、第十濾波器、第十二放大器、第十二功分器、第三倍頻器、第二混頻器、第十一濾波器、第十三放大器采用了LTCC工藝。
采用這種雙層、分腔加上LTCC高集成度的設計,從而保證了我們小體積、多功能的設計理念,采用目前這種連接關(guān)系,在實現(xiàn)相應功能的時候,鏈路走線短,插損小,各個模塊之間,連接方便、可靠,由于是分模塊設計,調(diào)試簡單方便。
本申請的接收通路多,達到8路,鏈路之間的隔離較之更高,達到40dB以上,同時本申請實現(xiàn)了30dB的增益可控,1dB步進,此外,本申請的的信道瞬時帶寬達到了400MHz,在如此多通道的情況下實現(xiàn)了通道間幅度一致性≤±2dB,相位≤±10°,通道間一致性穩(wěn)定度≤±0.5dB,相位≤3°,雜波抑制≤-60dBc,組合干擾抑制≥45dBc,鏡像抑制≥45dBc 等眾多復雜指標要求。另一方面,在實現(xiàn)同等功能的情況下,本申請的信道組件的體積控制會比該專利控制的更好,本申請實現(xiàn)以上眾多功能的情況下,體積控制在220mm*220mm*30mm,雖然體積較之更大,但實現(xiàn)的各項指標功能都強大了很多。
接收變頻鏈路單元8部分電路采用LTCC工藝實現(xiàn),從而整體的尺寸壓縮,降低組裝難度的同時提高可靠性。接收變頻鏈路單元8的第十功分器、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第一限幅器、第十放大器、第三衰減器、第五開關(guān)、第四衰減器、第十一放大器、第一均衡器、第十一功分器、第二倍頻器、第一混頻器、第十濾波器、第十二放大器、第十二功分器、第三倍頻器、第二混頻器、第十一濾波器、第十三放大器等部分采用了LTCC工藝,現(xiàn)有的其他設計者在設計時,對體積的控制不嚴格,從而設計出來的產(chǎn)品體積都很大、很重,所以本申請為實現(xiàn)小體積、多功能,采用了LTCC技術(shù)來實現(xiàn)對體積的控制。
本發(fā)明公開了一種超寬帶多通道接收變頻組件,由控制單元1、外部時鐘單元2、校準源單元3、第一本振單元4、第二本振單元5、第三本振單元6、時鐘信號源單元7以及接收變頻鏈路單元8組成;整體結(jié)構(gòu)分兩層,其中上層主要包括控制單元1、外部時鐘單元2、校準源單元3;下層為第一本振單元4、第二本振單元5、第三本振單元6、時鐘信號源單元7以及接收變頻鏈路單元8,結(jié)構(gòu)緊湊,總體體積較小,符合小型化設計要求。
本申請變頻信道最大的創(chuàng)新點在實現(xiàn)超寬帶;高動態(tài)范圍;高增益;30dB增益控制;瞬時帶寬400MHz;好的通道間一致性、穩(wěn)定度、隔離度;高的雜波抑制、組合波干擾抑制、鏡像抑制、諧波抑制、帶外抑制等眾多高指標要求的同時,體積只有相似產(chǎn)品體積的一半不到,同時采用成熟的LTCC技術(shù),集成度高,可靠性好,工藝精細,從而各個通道間一致性好,此外,由于體積變小,我們的重量控制在1.5Kg以內(nèi),且信道采用標準統(tǒng)一的SMA接口輸出,通用性高,可以滿足在無線電通信和雷達等系統(tǒng)的應用。
本發(fā)明通過三次變頻實現(xiàn)了將2~12GHz的超寬帶射頻信號搬移到750MHz的中頻信號,且輸出增益可控,各個接收通道一致性好、穩(wěn)定度高、隔離度強。
實施例3
在實施例1和實施例2的基礎上,如圖1所示,本發(fā)明公開了一種超寬帶多通道接收變頻組件,由控制單元1、外部時鐘單元2、校準源單元3、第一本振單元4、第二本振單元5、第三本振單元6、時鐘信號源單元7以及接收變頻鏈路單元8組成;所述校準源單元3的相應輸入端接所述外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述第一變頻單元的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述第二變頻單元的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述第三變頻單元的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端接所述接收變頻鏈路;所述時鐘信號源單元7的輸入端接外部時鐘電路的輸出端,其相應輸出端直接輸出;所述接收變頻鏈路單元8的相應輸入端分別接射頻信號輸入端、校準源單元3輸出端、第一本振單元4輸出端、第二本振單元5輸出端以及第三本振單元6輸出端,其相應輸出端直接輸出;所述控制單元1的相應輸出端分別接所述校準源單元3、第一本振單元4、第二本振單元5、第三本振單元6、時鐘信號源單元7相應的輸入端。
如圖2所示,所述校準源單元3由第一鎖相環(huán)、第一濾波器、第一壓控振蕩器、第一功分器、第一分頻器、第一放大器、第一開關(guān)、第二分頻器、第二濾波器、第二放大器、第一倍頻器、第一衰減器、第二開關(guān)、第三濾波器、第二衰減器、第二功分器、第三功分器、第三放大器組成;所述第一鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元2的相應輸出端及控制單元1信號的相應輸出端,其輸出端接所述第一濾波器的輸入端;所述第一壓控振蕩器的輸入端接所述第一濾波器的輸出端,其輸出端接所述第一功分器的輸入端;所述第一分頻器的輸入端接所述第一功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第一鎖相環(huán)相應的輸入端;所述第一放大器的輸入端接所述第一功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第一開關(guān)的輸入端;所述第二分頻器的輸入端接所述第一開關(guān)的相應輸出端,其輸出端接所述第二濾波器的輸入端;所述第二放大器的輸入端接所述第一開關(guān)相應的輸出端,其輸出端接所述第一倍頻器的輸入端;所述第一衰減器的輸入端接所述第一倍頻器的輸出端,其輸出端接所述第二開關(guān)相應的輸入端;所述第二開關(guān)的相應輸入端分別接所述第二濾波器的輸出端、第一開關(guān)的相應輸出端和第一衰減器的輸出端;其輸出端接所述第三濾波器的輸入端;所述第二衰減器的輸入端接所述第三濾波器的輸出端,其輸出端接所述第二功分器的輸入端;所述第二功分器的相應輸出端分別接所述第三功分器的輸入端和所述超寬帶多通道接收變頻組件的校準源信號輸出端;所述第三放大器的輸入端接所述第三功分器的相應輸出端,其輸出端接所述接收變頻鏈路單元8第十功分器的輸入端。
如圖3所示,所述第一本振單元4由第二鎖相環(huán)、第四濾波器、第二壓控振蕩器、第四功分器、第三分頻器、第五功分器、第四放大器組成;所述第二鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元2的相應輸出端及控制單元1信號的相應輸出端,其輸出端接第四濾波器的輸入端;所述第二壓控振蕩器的輸入端接所述第四濾波器的輸出端,其輸出端接所述第四功分器的輸入端;所述第三分頻器的輸入端接所述第四功分器相應的輸出端,其輸出端接所述第二鎖相環(huán)相應的輸入端;所述第五功分器的輸入端接所述第四功分器相應的輸出端,其輸出端接所述第四放大器的輸入端;所述第四放大器的輸出端接所述接收變頻鏈路單元8第十一功分器的輸入端。
如圖4所示,所述第二本振單元5由第三鎖相環(huán)、第五濾波器、第三壓控振蕩器、第六功分器、第五放大器組成;所述第三鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元2的相應輸出端及控制單元1信號的相應輸出端,其輸出端接第五濾波器的輸入端;所述第三壓控振蕩器的輸入端接所述第五濾波器的輸出端,其輸出端接第六功分器的輸入端;所述第五放大器的輸入端接所述第六功分器的相應輸出端,其輸出端接所述接收變頻鏈路單元8第十二功分器的輸入端。
如圖5所示,所述第三本振單元6由第四鎖相環(huán)、第六濾波器、第四壓控振蕩器、第七功分器、第八功分器、第六放大器組成;所述第四鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元2的相應輸出端及控制單元1信號的相應輸出端,其輸出端接第六濾波器的輸入端;所述第四壓控振蕩器的輸入端接所述第六濾波器的輸出端,其輸出端接所述第七功分器的輸入端;所述第七功分器的輸出端分別接所述第八功分器的輸入端和所述第四鎖相環(huán)的相應輸入端;所述第六放大器的輸入端接所述第八功分器相應的輸出端,其輸出端接所述接收變頻鏈路單元8第十三功分器的輸入端。
如圖6所示,所述時鐘信號源單元7由第五鎖相環(huán)、第七濾波器、第五壓控振蕩器、第七放大器、第九功分器、第八放大器、第九放大器、第八濾波器和第九濾波器組成;所述第五鎖相環(huán)的相應輸入端分別接所述外部時鐘單元2的相應輸出端及控制單元1信號的相應輸出端,其輸出端接第七濾波器的輸入端;所述第五壓控振蕩器的輸入端接所述第七濾波器的輸出端,其輸出端接所述第七放大器的輸入端;所述第九功分器的輸入端接第七放大器的輸出端,其輸出端分別接第八放大器的輸入端和第九放大器的輸入端;所述第八濾波器的輸入端接第八放大器的輸出端,其輸出端作為超寬帶多通道接收變頻組件的時鐘信號源的輸出端;所述第九濾波器的輸入端接第九放大器的輸出端,其輸出端作為所述超寬帶多通道接收變頻組件時鐘信號源的輸出端。
如圖7所示,所述接收變頻鏈路單元8由第十功分器、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第一限幅器、第十放大器、第三衰減器、第五開關(guān)、第四衰減器、第十一放大器、第一均衡器、第十一功分器、第二倍頻器、第一混頻器、第十濾波器、第十二放大器、第十二功分器、第三倍頻器、第二混頻器、第十一濾波器、第十三放大器、第一溫補衰減器、第三混頻器、第十三功分器、第十四放大器、第十二濾波器組成;所述第三開關(guān)的輸入端分別接第十功分器的輸出端和外部射頻信號輸入端,其輸出端接第四開關(guān)的輸入端;所述第一限幅器的輸入端接所述第四開關(guān)的相應輸出端,其輸出端接所述第十放大器的輸入端;所述第三衰減器的輸入端接所述第四開關(guān)的相應輸出端,其輸出端接所述第五開關(guān)的相應輸入端;所述第五開關(guān)的輸入端分別接第十放大器的輸出端和第三衰減器的輸出端,其輸出端接第四衰減器的輸入端;所述第十一放大器的輸入端接所述第四衰減器的輸出端,其輸出端接第一均衡器的輸入端;所述第二倍頻器的輸入端接所述第十一功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第二倍頻器的相應輸入端;所述第一混頻器的輸入端分別接所述第二倍頻器的輸出端和第一均衡器的輸出端,其輸出端接所述第十濾波器的輸入端;所述第十二放大器的輸入端接所述第十濾波器的輸出端,其輸出端接所述第二混頻器的相應輸入端;所述第三倍頻器的輸入端接所述第十二功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第二混頻器的相應輸入端;所述第十一濾波器的輸入端接所述第二混頻器的輸出端,其輸出端接所述第十三放大器的輸入端;所述第一溫補衰減器的輸入端接所述第十三放大器的輸出端,其輸出端接所述第三混頻器的相應輸入端;所述第三混頻器的輸入端分別接所述第一溫補衰減器的輸入端和第十三功分器的相應輸出端,其輸出端接所述第十四放大器的輸入端;所述第十二濾波器的輸入端接所述第十四放大器的輸出端,其輸出端作為所述超寬帶多通道接收變頻組件的輸出端。
本實施例將將2~12GHz的超寬帶射頻信號搬移到750MHz的中頻信號,實現(xiàn)了一種超寬帶多通道接收變頻組件。