Ka波段變頻發(fā)射組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種Ka波段變頻發(fā)射組件，主要由AGC控制環(huán)路、Ka放大模塊、30M輸出通路組成。本實(shí)用新型用分腔，分模塊，分電等方式解決大增益下的自激問(wèn)題，從而提高增益。采用自動(dòng)AGC控制，提高輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)。采用集成電路設(shè)計(jì)原理和腔體分層設(shè)計(jì)理念，達(dá)到減小體積的目的。同時(shí)，針對(duì)用戶間的不同需求，可以迅速地做出更改。
【專利說(shuō)明】Ka波段變頻發(fā)射組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)載雷達(dá)信號(hào)傳輸領(lǐng)域，尤其涉及一種Ka波段變頻發(fā)射組件。
【背景技術(shù)】
[0002]Ka波段是電磁頻譜的微波波段的一部分，Ka波段的頻率范圍為26.5_40GHz。Ka代表著K的正上方(K-above)，換句話說(shuō)，該波段直接高于K波段。Ka波段也被稱作30/20GHz波段，通常用于衛(wèi)星通信。
[0003]Ka波段變頻發(fā)射組件用于機(jī)載雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)將X頻段信號(hào)轉(zhuǎn)換為Ka頻段信號(hào)并發(fā)射出去?，F(xiàn)有的Ka波段變頻發(fā)射組件存在增益不足，輸入動(dòng)態(tài)不足，體積較大的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種Ka波段變頻發(fā)射組件，主要由AGC控制環(huán)路、Ka放大模塊、30M輸出通路組成，
[0005]AGC控制環(huán)路包含檢波放大模塊及順次連接的選頻濾波器、第一低噪放大器、第一可調(diào)衰減器、第二低噪放大器、第二可調(diào)衰減器、衰減器、第三低噪放大器、第三可調(diào)衰減器、第四低噪放大器、I禹合器；其中，所述檢波放大模塊輸入端與I禹合器的一個(gè)輸出端連接，輸出端則分別與第一可調(diào)衰減器、第二可調(diào)衰減器、第三可調(diào)衰減器連接；所述檢波放大模塊包含檢波器及放大器；
[0006]Ka放大模塊包括射頻本振及順次連接的第一開關(guān)、第五低噪放大器、第二開關(guān)、射頻混頻器、第一射頻濾波器、射頻放大器、第二射頻濾波器、射頻功率放大器；其中，射頻本振與射頻混頻器連接；所述第一開關(guān)與耦合器的一個(gè)輸出端連接；
[0007]所述30M輸出通路包含接收一本振、接收二本振及順次連接的第六低噪放大器、接收混頻器、接收二中頻濾波器、接收二中頻放大器、接收中頻混頻器、接收中頻濾波器、接收中頻放大器，所述接收一本振連接接收中頻混頻器，接收二本振連接接收混頻器。
[0008]優(yōu)選的，在耦合器和第一開關(guān)之間設(shè)置溫補(bǔ)衰減器。
[0009]具體的，溫補(bǔ)衰減器為IOdB的溫補(bǔ)衰減器。
[0010]優(yōu)選的，所述Ka放大模塊的輸入和供電均采用絕緣子，輸出采用微帶轉(zhuǎn)波導(dǎo)。
[0011]優(yōu)選的，所述Ka放大模塊的器件均為裸芯片，采用金絲鍵合。
[0012]優(yōu)選的，所述AGC控制環(huán)路、Ka放大模塊、30M輸出通路分腔體，分開供電。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0014]本實(shí)用新型用分腔，分模塊，分電等方式解決大增益下的自激問(wèn)題，從而提高增益。采用自動(dòng)AGC控制，提高輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)。采用集成電路設(shè)計(jì)原理和腔體分層設(shè)計(jì)理念，達(dá)到減小體積的目的。同時(shí)，針對(duì)用戶間的不同需求，可以迅速地做出更改。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的構(gòu)造示意圖。具體實(shí)施方案
[0016]本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為:采用分腔，分模塊，分電等方式解決大增益下的自激問(wèn)題，從而提高增益。采用自動(dòng)AGC控制，提高輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)。采用集成電路設(shè)計(jì)原理和腔體分層設(shè)計(jì)理念，達(dá)到減小體積的目的。同時(shí)，針對(duì)用戶間的不同需求，可以迅速地做出更改。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型所述Ka波段發(fā)射組件主要由AGC控制環(huán)路、Ka放大模塊(射頻功率模塊)、30M輸出通路(按功能分可為下變頻模塊)。
[0018]下面分別予以介紹。
[0019](_) AGC增益控制模塊
[0020]包含檢波放大模塊29及順次連接的選頻濾波器1、第一低噪放大器2、第一可調(diào)衰減器3、第二低噪放大器4、第二可調(diào)衰減器5、衰減器6、第三低噪放大器7、第三可調(diào)衰減器
8、第四低噪放大器9、|禹合器10。所述檢波放大模塊29輸入端與I禹合器10的一個(gè)輸出端連接，輸出端則分別與第一可調(diào)衰減器3、第二可調(diào)衰減器5、第三可調(diào)衰減器連接8。所述檢波放大模塊29包含檢波器及放大器，用于將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，所述電信號(hào)控制第一可調(diào)衰減器3、第二可調(diào)衰減器5、第三可調(diào)衰減器8。
[0021]為滿足-70dBm~-12dBm的輸入范圍和≥60dB的增益控制，所述AGC增益控制模塊采用了三級(jí)電調(diào)衰減器和5級(jí)放大器，保證在耦合器10處輸出為OdBm。通過(guò)在8.SG鏈路上耦合一路信號(hào)檢波，以此控制三級(jí)電調(diào)衰減器。同時(shí)為滿足輸出信號(hào)2 (30MHz)的輸出幅度的變化范圍，將耦合器置于射頻開關(guān)之前。
[0022](二)Ka放大模塊
[0023]該模塊包括射頻本振28及順次連接的第一開關(guān)11、第五低噪放大器12、第二開關(guān)13、射頻混頻器14、第一射頻濾波器15、射頻放大器16、第二射頻濾波器17、射頻功率放大器18。
[0024]Ka放大模塊主要實(shí)現(xiàn)毫米波的混頻放大和輸出，耦合出一路作為自檢。該模塊獨(dú)立成腔，輸入和供電均采用絕緣子，輸出采用微帶轉(zhuǎn)波導(dǎo)。器件均為裸芯片，采用金絲鍵合。
[0025]模塊末端是微帶轉(zhuǎn)波導(dǎo)，所以為保證輸出功率，要求微帶轉(zhuǎn)波導(dǎo)插損要盡量小，理論仿真插損為0.6dB。
[0026]優(yōu)選的，為保證發(fā)射模塊的高低溫下的輸出功率，在8.8G鏈路上加入IOdB的溫補(bǔ)衰減器。設(shè)置在耦合器10和第一開關(guān)11之間。
[0027]為保證進(jìn)入毫米波混頻器前的輸入功率為OdBm，在第一開關(guān)11后加了放大器(即第五低噪放大器12)。
[0028](三)30M輸出通路
[0029]所述30M輸出通路包含接收一本振26、接收二本振27及順次連接的第六低噪放大器19、接收混頻器20、接收二中頻濾波器21、接收二中頻放大器22、接收中頻混頻器23、接收中頻濾波器24、接收中頻放大器25，所述接收一本振26連接接收中頻混頻器23，接收二本振27連接接收混頻器20。
[0030]本輸出通過(guò)8.8G耦合_20dBm，為保證發(fā)射通路的雜散，通過(guò)混頻器本身RF對(duì)LO的隔離35dBc以此抑制8.3G本振2進(jìn)入發(fā)射鏈路，同時(shí)采用一級(jí)放大器的反向隔離抑制8.3G?；祛l后采用一級(jí)LC帶通濾波器保證30MHz ± 6Hz的輸出帶寬12~15MHz。末級(jí)用一級(jí)ERA-5+和Ji型衰減器滿足輸出功率在0_4dBm。
[0031]采用兩級(jí)射頻開關(guān)對(duì)發(fā)射組件進(jìn)行控制，以滿足關(guān)斷比≥60dB。采用LM5110-3M驅(qū)動(dòng)開關(guān)，LM5110-3M的延遲時(shí)間小于40ns，上升和下降時(shí)間均小于25ns，故滿足開啟時(shí)間^ 100ns,關(guān)斷時(shí)間< 500ns的要求。
[0032]下面對(duì)本實(shí)用新型的工作過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。
[0033]首先對(duì)模塊增益進(jìn)行分配，對(duì)于該模塊的主要功能:將8.8G信號(hào)轉(zhuǎn)換為33.2G信號(hào)發(fā)射出去，采用24.4G本振一次變頻。將增益分到AGC增益控制模塊和Ka放大模塊，Ka放大模塊頻段為較高，故將主要增益放在AGC增益控制模塊，以保證Ka放大模塊的增益在30dB左右。對(duì)于30M輸出通路，采用信號(hào)耦合的方式，用8.83G本振一次變頻后濾波放大輸出。Ka放大模塊頻率太高，采用單獨(dú)模塊化設(shè)計(jì)。每級(jí)放大器均不飽和，盡量保證組件相位穩(wěn)定度:< ±3°。
[0034]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0035]1、在反應(yīng)時(shí)間允許的情況下，采用自動(dòng)AGC控制環(huán)路，提高輸入動(dòng)態(tài)。
[0036]2、在高增益下，分腔、分模塊、分開供電、輸入輸出分開等方式，解決自激問(wèn)題，提高增益，同時(shí)也減少了雜散的串?dāng)_。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.Ka波段變頻發(fā)射組件，其特征在于，主要由AGC控制環(huán)路、Ka放大模塊、30M輸出通路組成， AGC控制環(huán)路包含檢波放大模塊及順次連接的選頻濾波器、第一低噪放大器、第一可調(diào)衰減器、第二低噪放大器、第二可調(diào)衰減器、衰減器、第三低噪放大器、第三可調(diào)衰減器、第四低噪放大器、I禹合器；其中，所述檢波放大模塊輸入端與I禹合器的一個(gè)輸出端連接，輸出端則分別與第一可調(diào)衰減器、第二可調(diào)衰減器、第三可調(diào)衰減器連接；所述檢波放大模塊包含檢波器及放大器； Ka放大模塊包括射頻本振及順次連接的第一開關(guān)、第五低噪放大器、第二開關(guān)、射頻混頻器、第一射頻濾波器、射頻放大器、第二射頻濾波器、射頻功率放大器；其中，射頻本振與射頻混頻器連接；所述第一開關(guān)與耦合器的一個(gè)輸出端連接； 所述30M輸出通路包含接收一本振、接收二本振及順次連接的第六低噪放大器、接收混頻器、接收二中頻濾波器、接收二中頻放大器、接收中頻混頻器、接收中頻濾波器、接收中頻放大器，所述接收一本振連接接收中頻混頻器，接收二本振連接接收混頻器。
2.如權(quán)利要求1所述的Ka波段變頻發(fā)射組件，其特征在于，在耦合器和第一開關(guān)之間設(shè)置溫補(bǔ)衰減器。
3.如權(quán)利要求2所述的Ka波段變頻發(fā)射組件，其特征在于，溫補(bǔ)衰減器為IOdB的溫補(bǔ)衰減器。
4.如權(quán)利要求1所述的Ka波段變頻發(fā)射組件，其特征在于，所述Ka放大模塊的輸入和供電均采用絕緣子，輸出采用微帶轉(zhuǎn)波導(dǎo)。
5.如權(quán)利要求1所述的Ka波段變頻發(fā)射組件，其特征在于，所述Ka放大模塊的器件均為裸芯片，采用金絲鍵合。
6.如權(quán)利要求1所述的Ka波段變頻發(fā)射組件，其特征在于，所述AGC控制環(huán)路、Ka放大模塊、30M輸出通路分腔體,分開供電。
【文檔編號(hào)】H04B1/04GK203645654SQ201420010368
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】葉普合, 趙天新, 徐克興 申請(qǐng)人:四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司, 成都九洲迪飛科技有限責(zé)任公司