據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的本振電路結(jié)構(gòu)。其中，圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一級(jí)本振電路結(jié)構(gòu)。
[0048]如圖4采用100MHz恒溫晶振為鎖相環(huán)做參考時(shí)鐘，以50MHz為鑒相頻率，整數(shù)N分頻鎖相輸出本振頻率。鎖相芯片采用HITTITE的HMC704，它的歸一化噪底為-230dBc/Hz。VCO(Voltage Controlled Oscillator，電壓控制震蕩器)選用HMC513，它具有寬頻帶、低相位噪聲的特點(diǎn)，頻率可覆蓋10000?11500MHz。環(huán)路濾波器采用低噪聲運(yùn)算放大器AD797構(gòu)成有源環(huán)路濾波器，可以很好的降低運(yùn)放對(duì)相位噪聲的惡化。根據(jù)鎖相環(huán)理論，最佳環(huán)路帶寬的選擇是根據(jù)參考晶振和VCO的相位噪聲指標(biāo)來確定的。該項(xiàng)目最佳環(huán)路帶寬選擇為500kHz ο
[0049]帶內(nèi)相位噪聲可由公式PN = PNtot+101ogFpfd+201ogN估算，實(shí)際應(yīng)用中電路對(duì)相位噪聲的惡化按5dB考慮，IMHz處于環(huán)路帶寬之外，取VCO的相噪減去惡化值。經(jīng)過計(jì)算，相位噪聲理論值能達(dá)到:-86dBc/Hz@100Hz，-102dBc/HzilkHz, -1lldBc/HzilOkHz, -113dBc/Hzil00kHz, -118dBc/Hz@lMHz。
[0050]圖5示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的二級(jí)本振電路結(jié)構(gòu)，其中，圖5所示的二級(jí)本振原理的分析和計(jì)算方法與上述圖4所示的一級(jí)本振原理的分析和計(jì)算方法相類似，在此不再贅述。通過對(duì)圖5所示的二級(jí)本振電路結(jié)構(gòu)的計(jì)算，得出相位噪聲理論值:-90dBc/HzilOOHz, -105dBc/HzilkHz,-115dBc/Hz@10kHz，-117dBc/Hz@100kHz，-120dBc/Hz@lMHz。
[0051]通過上述對(duì)一級(jí)本振和二級(jí)本振的相位噪聲的計(jì)算能夠得知，本實(shí)用新型提供的X-Ka上變頻器的本振相位噪聲指標(biāo)也滿足對(duì)地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)地面接收系統(tǒng)上行鏈路的設(shè)計(jì)要求。
[0052]另外需要說明的是，本實(shí)用新型提供的X-Ka上變頻器的電源接口有防接反電路和過壓過流保護(hù)電路，能夠很好的防止浪涌以及靜電，從而有效的保證系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性。外部供電電壓為:饋電+15V/2A直接供電;內(nèi)部電源:+12.3V/2A，+5.3V/2A。
[0053]需要說明的是，本實(shí)用新型提供的X-Ka頻段上變頻器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)18GHz?20GHz和25GHz?27.5GHz的Ka頻段射頻信號(hào)，其通過將不同的X頻段的輸入信號(hào)與不同的本振信號(hào)進(jìn)行混頻，從而將X頻段的信號(hào)上變頻至Ka頻段，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)Ka頻段內(nèi)其他射頻信號(hào)輸出，在此不再贅述。
[0054]下面對(duì)本實(shí)用新型提供的X-Ka頻段上變頻器的上變頻過程進(jìn)行說明。
[0055]具體地，通過控制器對(duì)一級(jí)變頻單元和二級(jí)變頻單元進(jìn)行控制；在一級(jí)變頻單元中，將輸入的X頻段的信號(hào)通過一級(jí)變頻單元上變頻后，通過一級(jí)變頻單元中的分路器進(jìn)行分路；其中，分路器分出的其中一路信號(hào)通過第一選控開關(guān)接入到二級(jí)變頻單元，分出的另一路信號(hào)直接輸出；在二級(jí)變頻單元中，二級(jí)變頻單元對(duì)第一選控開關(guān)接入的信號(hào)進(jìn)行上變頻并輸出。
[0056]具體地，一級(jí)變頻單元的上變頻過程包括:通過第一處理模塊將輸入的X頻段的信號(hào)進(jìn)行濾波、衰減和放大后輸出；通過第一混頻器將第一處理模塊輸出的信號(hào)與Ka頻段的一級(jí)本振進(jìn)行混頻；通過第二處理模塊將第一混頻器混頻后的信號(hào)通過第二選控開關(guān)接入并濾波處理后，通過第三選控開關(guān)輸出Ka頻段I信號(hào)；通過第三處理模塊將第三選控開關(guān)輸出的Ka頻段I信號(hào)進(jìn)行放大、衰減、濾波后輸入到分路器；所述控制器可接受網(wǎng)絡(luò)配置指令對(duì)一級(jí)變頻單元的一級(jí)頻點(diǎn)和第二、三選控開關(guān)進(jìn)行控制。
[0057]二級(jí)變頻單元的上變頻過程包括:通過第一選控開關(guān)將分路器分出的其中一路信號(hào)進(jìn)行接入；通過第四處理模塊將第一選控開關(guān)接入的信號(hào)進(jìn)行放大后輸出；通過第二混頻器將第四處理模塊輸出的信號(hào)與Ka頻段的二級(jí)本振進(jìn)行混頻；通過第五處理模塊將第二混頻器輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、衰減后輸出Ka頻段2信號(hào)；所述控制器可接受網(wǎng)絡(luò)配置指令對(duì)二級(jí)變頻單元的二級(jí)頻點(diǎn)和第一選控開關(guān)進(jìn)行控制。。
[0058]如上參照附圖以示例的方式描述了根據(jù)本實(shí)用新型的X-Ka頻段上變頻器。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于上述本實(shí)用新型所提出的X-Ka頻段上變頻器，還可以在不脫離本【實(shí)用新型內(nèi)容】的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種X-Ka頻段上變頻器，其特征在于，包括:一級(jí)變頻單元、與所述一級(jí)變頻單元相連的二級(jí)變頻單元以及控制所述一級(jí)變頻單元和二級(jí)變頻單元的控制器；其中， 所述一級(jí)變頻單元用于對(duì)輸入的X頻段的信號(hào)進(jìn)行上變頻，并將上變頻后的信號(hào)進(jìn)行分路；其中，分出的其中一路信號(hào)為所述二級(jí)變頻單元的輸入信號(hào)，分出的另一路信號(hào)直接輸出； 二級(jí)變頻單元用于將所述一級(jí)變頻單元分出的輸入信號(hào)接入后進(jìn)行上變頻輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的X-Ka頻段上變頻器，其特征在于，所述一級(jí)變頻單元包括依次相連的第一處理模塊、第一混頻器、第二處理模塊、第三處理模塊和分路器；其中， 所述第一處理模塊通過濾波器、衰減器和放大器將輸入的X頻段的信號(hào)進(jìn)行處理后輸出； 所述第一混頻器將所述第一處理模塊輸出的信號(hào)與Ka頻段的一級(jí)本振進(jìn)行混頻；所述第二處理模塊將所述第一混頻器混頻后的信號(hào)通過第二選控開關(guān)接入并濾波處理后，通過第三選控開關(guān)輸出Ka頻段I信號(hào)； 所述第三處理模塊通過放大器、衰減器、濾波器將所述第三選控開關(guān)輸出的Ka頻段I信號(hào)進(jìn)行處理后輸入到所述分路器； 所述控制器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)配置指令對(duì)所述一級(jí)本振的本振點(diǎn)頻和第二、三選控開關(guān)進(jìn)行控制; 所述分路器用于對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行分路處理。
3.如權(quán)利要求2所述的X-Ka頻段上變頻器，其中，所述二級(jí)變頻單元包括第一選控開關(guān)和依次與所述第一選控開關(guān)相連的第四處理模塊、第二混頻器、第五處理模塊；其中， 所述第一選控開關(guān)選控接入所述分路器分出的其中一路信號(hào)； 所述第四處理模塊通過放大器將所述第一選控開關(guān)接入的信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)整處理后輸出； 所述第二混頻器將所述第四處理模塊輸出的信號(hào)與Ka頻段的二級(jí)本振進(jìn)行混頻；所述第五處理模塊通過濾波器、放大器、衰減器將所述第二混頻器輸出的信號(hào)進(jìn)行處理后輸出Ka頻段2信號(hào)； 所述控制器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)配置指令對(duì)所述二級(jí)本振的本振點(diǎn)頻和第一選控開關(guān)進(jìn)行控制。
4.如權(quán)利要求3所述的X-Ka頻段上變頻器，其特征在于，在所述第一處理模塊、所述第一混頻器、所述第二處理模塊、所述第一選控開關(guān)的前端分別設(shè)置有隔離器。
5.如權(quán)利要求2所述的X-Ka頻段上變頻器，其特征在于， 所述一級(jí)本振包括三個(gè)本振點(diǎn)頻； 所述二級(jí)本振包括兩個(gè)本振點(diǎn)頻。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種X-Ka頻段上變頻器，其特征在于包括一級(jí)變頻單元、與一級(jí)變頻單元相連的二級(jí)變頻單元以及控制一級(jí)變頻單元和二級(jí)變頻單元的控制器；其中，一級(jí)變頻單元用于對(duì)輸入的X頻段的信號(hào)進(jìn)行上變頻，并將上變頻后的信號(hào)進(jìn)行分路；其中，分出的其中一路信號(hào)為二級(jí)變頻單元的輸入信號(hào)，分出的另一路信號(hào)直接輸出；二級(jí)變頻單元用于將一級(jí)變頻單元分出的輸入信號(hào)接入后進(jìn)行上變頻輸出。通過本實(shí)用新型能夠?qū)頻段的信號(hào)上變頻至Ka頻段，從而實(shí)現(xiàn)Ka雙頻段輸出，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)上變頻器的小型化設(shè)計(jì)。
【IPC分類】H03D7-16
【公開號(hào)】CN204498071
【申請?zhí)枴緾N201520288856
【發(fā)明人】林波濤, 王萬玉, 王建平, 宋澤亮, 何元春, 劉智
【申請人】中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年5月6日