專利名稱:C波段衛(wèi)星微波接收器的制作方法
一種能將衛(wèi)星C波段頻率變換為中頻的新型衛(wèi)星微波接收器。
本實用新型屬于衛(wèi)星電視接收裝置的室外單元。
現(xiàn)有的C波段衛(wèi)星微波接收器主要是由與天線饋源相連接的匹配裝置、低噪聲放大器、混頻器、本機振蕩器、中頻放大器以及電源電路所組成。它將載波為3.7GHz～4.2GHz的微波信號變換為0.97～1.47GHz中頻信號，饋送給室內(nèi)衛(wèi)星電視接收裝置。
日本的DX ANTENNA 公司的HYTEK DSB－60(M)型產(chǎn)品和加拿大ELECTRONICS公司的MA型產(chǎn)品就是這種制式的衛(wèi)星微波接收器，在結構上將低噪聲放大器制成一個獨立組件，而把混頻器、本機振蕩器及中頻放大器制成另一個獨立組件，這兩個組件之間采用同軸電纜頭連接。這種連接方式就使得接收器的體積大，成本高，而且容易產(chǎn)生接觸不良，導致可靠性、穩(wěn)定性下降。
而與天線饋源相連接的匹配裝置，國內(nèi)產(chǎn)品通常采用鐵氧體波導微帶隔離器，這就不可避免地引起有用信號的衰減，降低接收器的信噪比，而且成本高，可靠性低。國外產(chǎn)品也有采用波導微帶轉換器的，但結構比較復雜。
本實用新型的目的是制作一種技術性能達到或優(yōu)于已有裝置、而體積小、成本又低、且性能穩(wěn)定可靠的衛(wèi)星微波接收器。
本實用新型是通過以下方式完成的本實用新型主要是由與天線饋源相連接的匹配裝置、微波單元電路以及電源電路所組成。其中，其匹配裝置是采用電場 耦 合 的 阻抗?jié)u變式波導微帶轉換器，實現(xiàn)了天線饋源波導口到低噪聲放大器輸入微帶口的直接連接。它與鐵氧體波導微帶隔離器相比，具有成本低、能量損耗小、噪聲溫度低(一般可使整機噪聲溫度降低10°K左右)、可靠性高的特點；與已有的波導微帶轉換器相比，亦具有結構簡單、加工方便、寬帶匹配、駐波比小、插入損耗小、可靠性高等特點。
本實用新型的微波單元電路由以下部分組成(1)低噪聲場效應管放大器將來自天線的極其微弱的信號進行放大。(2)鏡像抑制平衡混頻器由鏡像帶阻濾波器、二極管平衡混頻器、低通濾波器所組成。帶阻濾波器用來抑制614～6.64GHz鏡像干擾頻率，平衡混頻器則把經(jīng)低噪聲放大器放大了的37～42GHz信號與5.17GHz本振頻率相混頻，產(chǎn)生0.97～147GHz中頻信號，再經(jīng)低通濾波器傳送給中頻放大器，低通濾波器的截止頻率為16GHz。(3)介質諧振腔穩(wěn)頻振蕩器產(chǎn)生517GHz本振信號。(4)中頻放大器將混頻后的097～1.47GHz中頻信號再加以放大，經(jīng)50Ω的饋線饋送給室內(nèi)衛(wèi)星接收設備。
上述電路由15～25V外接電源經(jīng)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓至＋6V后供電。
本實用新型的總增益＞50dB，噪聲溫度≤65°K，≤75°K，≤85°K，鏡像抑制比≥40dB，在輸入信號為37～42GHz、輸出信號為0.97～1.47GHz、帶寬為500MHz時，幅頻響應≤±15dB，而在任36MHz帶寬時的幅頻響應則≤±05dB，環(huán)境溫度為－40～＋50℃，本振頻率穩(wěn)定度為±1MHz(－40～＋50℃)。
本實用新型中所有的微波單元電路均安裝在一塊聚四氟乙烯復銅電路印刷板上，本機振蕩器加有獨立屏蔽罩，各單元電路之間用微帶線直接耦合，該電路板裝在一個腔體中，實現(xiàn)了一體化結構，省去了電纜頭連接，縮小了體積，降低了成本，提高了可靠性和穩(wěn)定性。
下面是本實用新型的實施例圖。
附圖1為本實用新型的結構示意圖。
附圖2為附圖1沿A－A向的波導微帶轉換器的剖視圖。
附圖3為本實用新型的電原理圖。
圖1中，波導微帶轉換器〔1〕用螺釘緊固在金屬制成的接收盒〔2〕上。接收盒〔2〕內(nèi)用螺釘〔8〕固定有一塊裝有電路元器件的聚四氟乙烯復銅印刷電路板〔3〕，盒蓋〔6〕用螺釘〔7〕緊固在接受盒〔2〕上，接收盒〔2〕內(nèi)壁裝有一個密封橡皮圈〔5〕，起密封防水作用。而接收盒〔2〕和盒蓋〔6〕既有封存電路元器件的作用，又有屏蔽的功能。
在印刷電路板〔3〕上安裝有低噪聲放大器、微帶形式的帶阻濾波器、本機振蕩器、微帶形式的3db定向耦合二極管平衡混頻器等元器件。其中僅對本機振蕩器加有屏蔽罩〔4〕。
上述電路中的微帶線〔9〕均是在印刷電路板上用化學方法腐蝕而成。
電纜頭〔10〕為本實用新型中頻輸出端，將信號饋送給室內(nèi)接收裝置。
圖2中，波導微帶轉換器〔1〕由波導腔〔11〕、調試螺釘〔12〕、內(nèi)導體〔13〕、絕緣子〔15〕、墊圈〔14〕、套筒〔16〕所構成。
內(nèi)導體〔13〕是一根直的金屬圓棒，全長40～45毫米，分成若干段，各段的長度、直徑均不等，除中間一段外，其余各段的直徑是由大到小漸變的，直徑大的一頭和調試螺釘〔12〕相配合，能從天線汲取最大的電波能量，直徑小的一頭則直接焊接在低噪聲放大器的輸入微帶線接口上。
內(nèi)導體〔13〕表面鍍金。
圖3中，低噪聲放大器由低噪聲GaAs場效應管三級放大電路組成，第一級場效應管放大器輸入端和波導微帶轉換器輸出端之間采用微帶線匹配網(wǎng)絡，三級場效應管的前后級的級間均采用微帶線共軛匹配網(wǎng)絡，BG1為NE67383，BG2為CX509D，BG3為CX509C，R1、R2、R4為源極電阻，R3、R5為漏極電阻，C1、C2、C4為源極旁路電容，C3、C5為級間耦合電容。
F1為鏡像帶阻濾波器，由 (λ)/4 微帶并聯(lián)開路短截帶線構成，用來抑制6.14～664GHz鏡像干擾頻率，DC1為微帶構成的3dB阻抗變換支線定向耦合器，起混合作用。BG5、BG6為GaAs平衡混頻的二極管。F2為低通濾波器，是由微帶線構成的兩個高頻短路塊和高阻抗中頻輸出線組成。
振蕩管BG4為GaAs場效應管WC582C，DR1是由高介電常數(shù)絕緣材料制成的高Q值圓柱形諧振腔，其型號為A6，它位于BG4漏極和柵極之間進行磁耦合，維持高穩(wěn)定的振蕩。R6是源極電阻，R7為柵極電阻，C6為耦合電容。
中頻放大器由三級中頻放大電路組成，BG7、BG8、BG9均為2G914C，R8、R9為BG7基極偏置電阻，R11、R12、R13、為BG8偏置電阻，R15、R16、R17、為BG9基極偏置電阻，R10、R14、R18、分別為BG7、BG8、BG9的發(fā)射極電阻，C8、C9、C11、C12、C14、C16、C20、C21、為高頻旁路電容，C10、C15、C17、C23、為退耦電容，L2為電源退耦電感，L3為高頻扼流電感。＋15～＋20V的外接電源經(jīng)L3、L24退耦送入電源集成電路進行穩(wěn)壓，L1、C19、R18為相移網(wǎng)絡，用來抑制自激。
JC1、JC2、JC3為SW7806電源集成電路，JC4為SW7812電源集成電路，外接電源經(jīng)JC4穩(wěn)壓至＋12V，再經(jīng)JC1、JC2、JC3均穩(wěn)壓至＋6V，分別作為低噪聲放大器、振蕩器、中頻放大器的電源，BG10、BG11為2CZ82A，在外接電源極性接反時起保護電路作用。L4、L5、L6、L7為退耦電感，C25、C26、C27、C28、C29、C30、為退耦電容。
各元器件的數(shù)值參閱圖3。
權利要求
1.一種將衛(wèi)星C波段頻率轉換成中頻的衛(wèi)星微波接收器，它是由與天線饋源相連接的匹配裝置、電源電路以及低噪聲放大器、混頻器、本機振蕩器、中頻放大器等單元電路所構成，其特征在于與天線饋源相連接的匹配裝置采用波導微帶阻抗?jié)u變式轉換器[1]。
2.根據(jù)權利要求
1所述的衛(wèi)星微波接收器，其特征在于所述的波導微帶轉換器是由內(nèi)導體〔13〕、絕緣子〔15〕、波導腔〔11〕、調試螺釘〔12〕和套筒〔16〕構成，內(nèi)導體〔13〕是幾段直徑、長度均不相同的一根金屬圓棒，其表面鍍有金或銀。
3.根據(jù)權利要求
1所述的衛(wèi)星微波接收器，其特征在于所述的低噪聲放大器、混頻器、本機振蕩器、中頻放大器等單元電路安裝在一塊聚四氟乙烯復銅印刷電路板〔3〕上，各單元電路均由微帶線直接耦合，本機振蕩器加有獨立屏蔽罩，該電路板裝在一個腔體中。
4.根據(jù)權利要求
1和要求3所述的衛(wèi)星微波接收器，其特征在于所述的低噪聲放大器由低噪聲GaAs場效應管三級放大電路組成，混頻器包括 (λ)/4 微帶并聯(lián)開路短截帶線構成的鏡像帶阻濾波器、微帶線構成的兩個高頻短路塊和高阻抗中頻輸出線組成的低通濾波器以及GaAs平衡混頻二極管構成的平衡混頻器，振蕩器為介質諧振腔穩(wěn)頻振蕩器，中頻放大器由GaAs場效應管三級中頻放大電路組成，電源電路為集成電路。
專利摘要
本實用新型公開了一種能將衛(wèi)星C波段頻率轉換為中頻的衛(wèi)星微波接收器，這種接收器的與天線饋源相連接的波導微帶轉換器采用的是波導微帶阻抗?jié)u變式轉換器，實現(xiàn)了天線饋源波導口到低噪聲放大器輸入微帶口的直接連接。該接收器的所有微波單元電路均安裝在一塊聚四氟乙烯覆銅印刷電路板上，本機振蕩器單獨屏蔽，各單元電路之間均用微帶線直接耦合。該電路板裝在一個腔體中，實現(xiàn)了一體化結構，省去了電纜頭連接，降低了成本，縮小了體積，而且提高了可靠性和穩(wěn)定性。
文檔編號H04N7/20GK86204034SQ86204034
公開日1987年7月1日 申請日期1986年8月28日
發(fā)明者曹白璠, 應明芳, 宓凱, 姜德人 申請人:上海市廣播電視技術研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan