本實用新型涉及一種通信技術，特別是一種Ka波段收發(fā)組件。
背景技術：
：目前的跟蹤系統(tǒng)中，主要有光電、微波、毫米波等類型，由于毫米波系統(tǒng)具有靈敏度高、分辨力好，抗干擾性能強等特點，加之毫米波系統(tǒng)受等離子體的影響較小，同時兼有紅外和微波的優(yōu)點，因此國外先進的跟蹤定位設備都采用了毫米波系統(tǒng)。毫米波跟蹤技術的研究始于20世紀70年代末，現(xiàn)在西方國家不僅在頻率上覆蓋了整個毫米波段，而且建立了從器件到整機產(chǎn)品的研制生產(chǎn)、測試試驗的完整研究體制。目前，毫米波跟蹤定位技術廣泛應用于雷達系統(tǒng)、電子對抗、毫米波通信、遙感遙測、醫(yī)療保健、國土資源探測、礦產(chǎn)分布、海岸線警戒等多個領域的民用設備以及軍事設備上。比如在軍事上，毫米波制導技術經(jīng)常應用在多模復合制導中，多模制導模式可以根據(jù)干擾情況自動切換制導模式，美國的“黃蜂”、“戰(zhàn)斧”等導彈均采用毫米波與紅外雙模制導系統(tǒng)。我國在毫米波跟蹤定位技術方面起步較晚，技術處于發(fā)展階段，隨著目前國內(nèi)毫米波技術能力的提升，其相關的定位系統(tǒng)也從厘米波段向毫米波頻段發(fā)展，作為毫米波跟蹤定位系統(tǒng)收發(fā)部分的核心器件，高性能的收發(fā)組件性能水準就顯得尤為重要，特別是其射頻部分的技術指標直接關系到系統(tǒng)的完備和準確。技術實現(xiàn)要素：本實用新型的目的在于提供一種Ka波段收發(fā)組件，包括本振支路、接收支路、發(fā)射支路和環(huán)形器；其中本振支路將X波段信號一路倍頻至Ku波段給接收支路提供本振激勵信號，另一路倍頻至Ka波段給發(fā)射支路提供本振激勵信號；接收支路中設置保護開關，環(huán)形器輸出的接收信號經(jīng)過保護開關后在本振支路提供的本振激勵下經(jīng)過兩次變頻得到中頻信號后經(jīng)放大濾波后輸出；發(fā)射支路輸入的中頻信號經(jīng)過放大后，在本振支路提供的本振激勵下將頻率變換到Ka頻段后輸出至環(huán)形器發(fā)射。本實用新型的主要功能是完成Ka波段信號接收和X波段信號上變頻至Ka波段放大輸出的功能，收發(fā)共用一個射頻接口。下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步描述。附圖說明圖1是Ka波段收發(fā)組件組成框圖。圖2是Ka波段收發(fā)組件原理框圖。圖3是本振支路框圖。圖4是接收支路框圖。圖5是發(fā)射支路框圖。具體實施方式結合圖1，一種Ka波段收發(fā)組件，包括本振支路、接收支路、發(fā)射支路和環(huán)形器。其中本振支路將X波段信號一路倍頻至Ku波段給接收支路提供本振激勵信號，另一路倍頻至Ka波段給發(fā)射支路提供本振激勵信號；接收支路中設置保護開關，環(huán)形器輸出的接收信號經(jīng)過保護開關后在本振支路提供的本振激勵下經(jīng)過兩次變頻得到中頻信號后經(jīng)放大濾波后輸出；發(fā)射支路輸入的中頻信號經(jīng)過放大后，在本振支路提供的本振激勵下將頻率變換到Ka頻段后輸出至環(huán)形器發(fā)射。本實用新型的主要技術指標如下：1、接收通道(1)輸入上行中頻(XS6)信號特性：1GHz±20MHz，0dBm±2dBm，已調(diào)制，含脈內(nèi)特性；(2)輸入本振1(XS5)信號特性：8.3GHz～8.4GHz，0dBm±2dBm，CW；(3)輸入本振2(XS4)信號特性：850MHz，0dBm±2dBm，CW；(4)中頻輸出(XS1)輸出P-1：+8dBm～+10dBm；(5)射頻輸入頻率范圍：34.2GHz～34.6GHz；(6)XS4/XS5/XS6輸入端電壓駐波比：≤1.3；(7)輸出中頻頻率與3dB帶寬：150MHz±23MHz；(8)通道增益：40dB±1.5dB(150MHz±20MHz)；(9)通道增益平坦度：±0.5dB；(10)噪聲系數(shù)：≤5dB；(11)鏡頻抑制：≥50dB(與第一中頻及本振對應)；(12)發(fā)射脈沖泄露幅度：-10dBm～0dBm；(13)抗燒毀功率：≥30dBm；(14)射頻端口輸入端電壓駐波比：≤1.4；(15)接收控制信號(LVTTL電平)(XS2-12)接收保護信號：H＝3V±0.2V,接收通道關斷；L＝0.3V±0.3V，接收通道開啟。關斷與開啟延遲時間：≤100ns；(16)接收通道BITE信號(XS2-13)以LVTTL電平指示，檢測中放級輸出噪聲在接收通道開啟時的噪聲電平值減小量≥5dB時報故，高電平故障H＝3V±0.2V，低電平正常工作L＝0.3V±0.3V；(17)STC控制功能接收前端增加模擬STC功能，輸入電壓0～5V，增益衰減范圍0～30dB，精度±0.5dB，控制電壓與衰減量值成正比例線性關系。2、發(fā)射通道(1)輸出脈沖功率：≥10W，飽和深度6dB±2dB；(3)增益平坦度：±0.75dB；(4)雜波抑制比：≥65dBc(測試儀器達不到時，設計保證)；(5)脈沖信號寬度：0.1us～7us；(6)發(fā)射占空比：10％；(7)輸出電壓駐波比：≤1.4；(8)控制信號輸入(LVTTL電平)(XS2-7)預熱脈沖寬度：隨發(fā)射脈沖寬度同步改變；1位LVTTL電平控制，高電平功放工作，低電平功放關閉。預熱脈沖前沿開啟，功放正常工作滯后時間≤100ns，預熱脈沖關斷，功放關斷滯后時間≤100ns。(9)發(fā)射通道BITE信號(XS2-8)：以LVTTL電平指示，檢測門限為功放級輸出功率減小量≥6dB時報故，高電平故障H＝3V±0.2V，低電平正常工作L＝0.3V±0.3V。3、其它(1)電源要求：整機可提供電源+12V±1V(暫定)；(2)工作溫度：-45℃～+70℃；(3)貯存溫度：-55℃～+85℃；(4)射頻輸入端與中頻輸出端具有抗燒毀功能(設計保證)。(5)可靠性可靠性指標：MTBF≥104(設計保證，隨整機考核)(6)電源及控制信號插座定義(XS2)XS2采用微矩J24H-19ZKH(暫定)，插座定義見表1。表1引腳編號對應信號備注引腳編號對應信號備注1+12V11NC2+12V12接收保護高有效3+12V13接收BITE高有效4+12V14NC5NC15NC6NC16GND7預熱脈沖高有效17GND8發(fā)射BITE高有效18GND9GND19GND10上拉R＝10K結合圖2、3、4、5，對本振支路、接收支路、發(fā)射支路做進一步描述。1、本振支路所包括的元器件及元器件間的連接方式如下：X波段本振信號依次通過第一本振支路衰減器、第一本振支路放大器、第一本振支路二倍頻器、第一本振支路腔體濾波器后功分為兩路，第一路經(jīng)過第二本振支路放大器后至接收支路，第二路經(jīng)過第三本振支路放大器、第二本振支路二倍頻器、第二本振支路衰減器和第四本振支路放大器后至發(fā)射支路。二倍頻器選擇的是HMC205，無源倍頻器，需要足夠大的激勵信號進行驅(qū)動，因此在二倍頻器之前加一級放大器，選擇CHA2063A型放大器。由于HMC205自身對基波和諧波抑制度不是很高，為了對基波和諧波進行進一步的抑制，所以在HMC205后加一級陶瓷帶通濾波器。在HMC205之后先進行功分，然后一路經(jīng)過放大后給接收支路提供本振激勵信號，另一路經(jīng)過放大后給第二個倍頻器提供激勵信號，雖然該方案成本高、功耗大，但是給接收支路提供的本振激勵信號大小合適(約12dBm)，另外，由于放大器CHA2069的反向特性，能夠增加接收支路和發(fā)射支路的隔離度。發(fā)射支路的第二個倍頻器選擇的是HMC331，其對基波和諧波的抑制度較高，在其后選擇了同樣對基波和諧波有較高抑制度的CHA2194型放大器，兩者相互結合，可以達到對基波諧波抑制達到60dB。表2本振支路指標分配表2、接收支路所包括的元器件及元器件間的連接方式如下：環(huán)形器所接收的信號經(jīng)過第一接收支路限幅器、第一接收支路保護開關、第一接收支路低噪聲放大器、第一接收支路腔體濾波器、第二接收支路保護開關、第一接收支路衰減器、第一接收支路放大器后再第一接收支路混頻器處與本振支路產(chǎn)生的Ku波段混頻得到第一中頻信號，第一中頻信號經(jīng)過第一接收支路壓控衰減器、第二接收支路衰減器、第一接收支路LC低通濾波器、第二接收支路放大器后在第二接收支路混頻器處與外部信號進行第二次混頻得到第二中頻信號，第二中頻信號經(jīng)過第二接收支路LC低通濾波器、第三接收支路衰減器、第三接收支路放大器、第四接收支路衰減器、第一接收支路LC帶通濾波器后功分為兩路，一路進行信號處理，另一路進行接收報警檢測。接收支路經(jīng)過環(huán)形隔離器后連接TGL-2201-EPU型限幅器，其后面級聯(lián)一個單刀單擲開關，限幅器NC1833C-3238和單刀單擲開關NC1671C-2040雖然增大了接收支路的噪聲系數(shù)，但是可以保護接收第一級低噪放不被發(fā)射泄露功率打壞，增加了系統(tǒng)的可靠性；接收支路第一級低噪放采用NC10211C-3337，考慮整體增益要求，射頻部分加一級放大器HMC-ALH445；在第二級開關MA4AGSW1后面加壓控衰減器HMC985A-Die，滿足新增加的STC功能；在第二級放大器前加腔體濾波器，加上鏡像抑制混頻器的對鏡頻18dB的抑制，滿足鏡頻抑制大于40dB的要求；為了使增益指標在全溫下滿足要求，在第一接收中頻和第二接收中頻各加1個3dB溫補衰減器進行溫度補償；為了滿足整體增益的要求，在第二中頻LC濾波器后加兩級放大；為了對混頻后產(chǎn)生的150MHz以上的信號進行抑制，在接收中頻設計一級LC低通濾波器，保證輸出中頻帶寬的要求。表3接收支路指標分配表3、發(fā)射支路所包括的元器件及元器件間的連接方式如下：中頻信號經(jīng)過第一發(fā)射支路衰減器、第一發(fā)射支路放大器、第一發(fā)射支路濾波器后在第一發(fā)射支路混頻器處與本振支路產(chǎn)生的Ka波段混頻后經(jīng)過第二發(fā)射支路放大器、第二發(fā)射支路衰減器、第一發(fā)射支路腔體濾波器、第三發(fā)射支路衰減器、第三發(fā)射支路放大器后經(jīng)過并聯(lián)的第四發(fā)射支路放大器和第五發(fā)射支路放大器后輸出至環(huán)形器發(fā)射。表4發(fā)射支路指標分配表當前第1頁1 2 3