本發(fā)明涉及一種S頻段機(jī)載發(fā)射信道。

背景技術(shù)：

S頻段機(jī)載收發(fā)信道是一個(gè)實(shí)現(xiàn)對IF頻率70MHz信號上變頻到S頻段2200.5MHz～2400.5Hz信號的接收發(fā)射組件。S頻段可以很方便地與國外遙測站聯(lián)接，點(diǎn)頻和帶寬也按國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì).因此適用于多種遙測系統(tǒng)，既適用于遙測又可以擴(kuò)展用于角跟蹤和外測，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種S頻段機(jī)載發(fā)射信道，其最大限度地壓縮元器件的品種、規(guī)格和數(shù)量，且更好的保證了產(chǎn)品的可靠性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種S頻段機(jī)載發(fā)射信道，包括發(fā)射信號本振單元，以及與發(fā)射信號本振單元連接的發(fā)射信道單元；發(fā)射信號本振單元包括晶振，與晶振連接的第一功分器，分別與第一功分器連接的第一濾波器和第二功分器，以及分別與第二功分器連接的發(fā)射一本振和發(fā)射二本振；發(fā)射信道單元包括依次連接的中頻信號輸入源、第一混頻器、濾波器、第四放大器、第二混頻器、功放模塊和隔離器；發(fā)射一本振的輸出端與第一混頻器連接，發(fā)射二本振的輸出端與第二混頻器連接。

進(jìn)一步地，發(fā)射一本振包括依次連接的第二放大器、倍頻器、第三濾波器和第三放大器。

進(jìn)一步地，發(fā)射二本振包括依次連接的頻率綜合器、第二濾波器和第一放大器。

進(jìn)一步地，功放模塊包括三級放大電路，包括依次連接的第六濾波器、第六放大器、第七放大器和第八放大器。

進(jìn)一步地，頻率綜合器為LTC6948-2集成VCO的PLL芯片。

進(jìn)一步地，第八放大器為GaN HEMT功率管CGH40010。

本發(fā)明的有益效果為：本S頻段機(jī)載發(fā)射信道在保證性能指標(biāo)的前提下，最大限度地壓縮元器件的品種、規(guī)格和數(shù)量，且更好的保證產(chǎn)品的可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式的范圍，對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。

如圖1所示的S頻段機(jī)載發(fā)射信道，包括發(fā)射信號本振單元，以及與發(fā)射信號本振單元連接的發(fā)射信道。下面分別對各個(gè)單元進(jìn)行詳細(xì)描述：

發(fā)射信號本振單元包括晶振，與晶振連接的第一功分器，分別與第一功分器連接的第一濾波器和第二功分器，以及分別與第二功分器連接的發(fā)射一本振和發(fā)射二本振。本發(fā)射信道通過選擇100MHz晶振(OCXO)做為系統(tǒng)的參考源，100MHz輸出時(shí)鐘由內(nèi)置100MHz參考源功分輸出，其輸出相位噪聲與100MHz參考源一致。

其中，發(fā)射一本振包括依次連接的第二放大器、倍頻器、第三濾波器和第三放大器。發(fā)射二本振包括依次連接的頻率綜合器、第二濾波器和第一放大器。發(fā)射信道采用兩次變頻方式實(shí)現(xiàn)，發(fā)射信道本振分為發(fā)射一本振與發(fā)射二本振，信道相位噪聲取決于較差的本振相位噪聲。其中發(fā)射一本振為參考晶振3倍頻得到300MHz；發(fā)射二本振由LTC6948-2鎖相得到1830.5MHz～2030.5MHz。

發(fā)射一本振為100MHz×3＝300MHz，由倍頻惡化公式20Log(3)＝9.54；由此可以得到發(fā)射一本振輸出相噪值如(表1)：

表1發(fā)射一本振輸出相噪值

發(fā)射二本振選用LTC6948-2集成VCO的PLL芯片，采用20MHz做為鑒相頻率，以無源低通濾波器做環(huán)路濾波，并通過對其相應(yīng)寄存器的值進(jìn)行合理配置，來獲得較好的相噪指標(biāo)及雜散抑制指標(biāo)。利用LTC6947/48FracNWizard Design Tool軟件仿真，得到接收信道在2030.5MHz時(shí)輸出的相位噪聲值。環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)可以兼顧相位噪聲與雜散抑制。

由仿真結(jié)果可以得到發(fā)射二本振輸出相噪值(即發(fā)射信道輸出相噪)如(表2)：

表2發(fā)射二本振輸出相噪值

發(fā)射信道最終的射頻輸出相位噪聲應(yīng)該按照本振相位噪聲最差的來表征，所以發(fā)射信道輸出相位噪聲以發(fā)射二本振的相噪輸出為依據(jù)。

發(fā)射信道單元包括依次連接的中頻信號輸入源、第一混頻器、濾波器、第四放大器、第二混頻器、功放模塊和隔離器；發(fā)射一本振的輸出端與第一混頻器連接，發(fā)射二本振的輸出端與第二混頻器連接。其中，功放模塊包括三級放大電路，包括依次連接的第六濾波器、第六放大器、第七放大器和第八放大器。

發(fā)射信道設(shè)計(jì)采用回退法進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)指標(biāo)要求，功放最后輸出功率為7W(38.5dBm)，由于功放輸出最后加有隔離器，插損為0.7dB，所以在功放的末級輸出功率必須達(dá)到39.3dBm(8.4W)才能滿足要求，考慮到頻率較高，帶線路徑損耗，實(shí)際選擇輸出功率大于40dBm(10W)的功率管作為末級輸出(第八放大器的輸出)。根據(jù)末級管子來選擇各級推動(dòng)管的增益和輸出功率，末級器件選擇效率較高的GaN HEMT功率管CGH40010，輸出P-1dB＝41.13dB，CGH40010輸出10W時(shí)增益為11.5dB，推動(dòng)級需要的最小P-1dB輸出計(jì)算：

P-1dB＝41.13-11.5＝29.63dBm

推動(dòng)級選用AH314，P-1dB＝33dBm，增益G＝23dB，所以推動(dòng)級的前一級最小輸出P-1dB為：

P-1dB＝33-23＝10dBm；

以此類推，可見鏈路的功率電平分配，滿足指標(biāo)需求。

此外，發(fā)射信道雜波主要來源是混頻雜散、本振泄漏、本振源的鑒相雜散。

帶內(nèi)雜散，取決于頻率源的鑒相雜散，發(fā)射信道二本振鑒相頻率采用20MHz鑒相，由實(shí)驗(yàn)可知，帶內(nèi)雜波抑制遠(yuǎn)大于60dBc

發(fā)射信道通過兩次變頻，分段濾波方式，低階混頻雜散均在帶外，可通過濾波器濾除，有少部分高階混頻落在帶內(nèi)，混頻后絕對值很低，通過實(shí)驗(yàn)均小于-50dBm,輸出為38dBm,所以混頻產(chǎn)生的雜散可以滿足大于58dBc的指標(biāo)要求。

發(fā)射一本振是由晶振倍頻而來，根據(jù)所需點(diǎn)頻，設(shè)計(jì)合適的窄帶濾波器，雜波抑制度能達(dá)到如65dBc。諧波抑制采用MINI低通輔助抑制的方式實(shí)現(xiàn)抑制度達(dá)55dBc對引入混頻器的雜波得到有效抑制。

而帶外雜波由介質(zhì)濾波器實(shí)現(xiàn)，介質(zhì)濾波器指標(biāo)如(表3)：發(fā)射信道通過介質(zhì)濾波器后，帶外雜散抑制可以實(shí)現(xiàn)：≥55dB(帶外)

表3介質(zhì)濾波器指標(biāo)