一種寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器，其特征在于，包括：第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器、第一帶通濾波器、第二帶通濾波器、第三帶通濾波器、第四帶通濾波器、第一混頻器、第二混頻器、第三混頻器、第四混頻器、第一介質(zhì)振蕩器、第二介質(zhì)振蕩器、第一功分器、第二功分器、矩陣開關(guān)、第一級(jí)中頻放大器及第二級(jí)中頻放大器；本實(shí)用新型采用四進(jìn)四出的矩陣開關(guān)IC與現(xiàn)有的使用2個(gè)4路輸入2路輸出開關(guān)IC的方式相比，安裝面積可縮減60％；節(jié)約了人力投入，直接減少同類產(chǎn)品人力投入達(dá)20％，儀器投入減少30％，生產(chǎn)效率提高15％，大幅度節(jié)約了成本。
【專利說明】 一種寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及我國(guó)直播衛(wèi)星政策的逐步開放，我國(guó)直播衛(wèi)星市場(chǎng)需求將急劇上升?，F(xiàn)有技術(shù)中常用的衛(wèi)星視聽接收系統(tǒng)都是由拋物面天線、高頻頭、數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)組成的一套完整的衛(wèi)星地面接收站。由于衛(wèi)星視聽傳送采用的是微波，具有光學(xué)直線傳播特性，對(duì)于C頻段和Ku頻段，普遍采用具有很強(qiáng)方向性的拋物面天線，天線的作用是利用幾何光學(xué)的原理將來自空中的衛(wèi)星信號(hào)能量反射會(huì)聚至焦點(diǎn)上，由處于焦點(diǎn)上的饋源將欲接收的電波信號(hào)傳導(dǎo)輸送給緊接其后的高頻頭，高頻頭的作用是將天線收到的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，并分別將C頻段3.4?4.2GHz,Ku頻段10.75?12.75GHz的信號(hào)下變頻到950?1450MHz、950?2150MHz頻段后放大輸出，用同軸電纜傳送到衛(wèi)星視聽信號(hào)接收機(jī)，衛(wèi)星視聽信號(hào)接收機(jī)再將高頻頭輸送來的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)出衛(wèi)星圖像信號(hào)和伴音信號(hào)。目前，所有的衛(wèi)星高頻頭按照本振分類可分為單本振和雙本振高頻頭；按照極化方式可分為單極化，雙極化，線極化和圓極化高頻頭；按照輸出可分為單輸出，雙輸出，四輸出和八輸出高頻頭；按照應(yīng)用頻段又可分為C頻段，KU頻段和KA頻段高頻頭。
[0003]現(xiàn)有的，通用四通道衛(wèi)星電視接收天線，要同時(shí)接收并記錄4種衛(wèi)星電視信號(hào)需要4路輸出以上的衛(wèi)星電視接收天線。目前，為支持通用四通道衛(wèi)星電視接收天線的4路輸出，一般采用將2個(gè)4路輸入2路輸出開關(guān)IC并聯(lián)的方式來實(shí)現(xiàn)。但是，在高頻電路中，零部件配置、零部件間的布線對(duì)特性影響非常大，上述采用2個(gè)4路輸入2路輸出開關(guān)IC并聯(lián)的方式會(huì)使PCB板上連接IC間的配線之間的線路更長(zhǎng)，流經(jīng)配線的信號(hào)損耗增大，同時(shí)，配線之間的耦合導(dǎo)致信號(hào)串?dāng)_。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種寬頻四輸出衛(wèi)星下變頻器，以解決使用2個(gè)4路輸入2路輸出開關(guān)IC時(shí)產(chǎn)生的配線損耗、配線間的串?dāng)_問題。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]一種寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器，包括:第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器、第一帶通濾波器、第二帶通濾波器、第三帶通濾波器、第四帶通濾波器、第一混頻器、第二混頻器、第三混頻器、第四混頻器、第一介質(zhì)振蕩器、第二介質(zhì)振蕩器、第一功分器、第二功分器、矩陣開關(guān)、第一級(jí)中頻放大器及第二級(jí)中頻放大器；
[0007]垂直線極化信號(hào)經(jīng)第一低噪聲放大器放大后經(jīng)經(jīng)第一功分器將信號(hào)一分為二后分別輸出到第一帶通濾波器和第二帶通濾波器輸入端，經(jīng)濾波處理形成第一組低噪聲放大信號(hào)和第二組低噪聲放大信號(hào)；水平線極化信號(hào)經(jīng)第二低噪聲放大器放大后經(jīng)第二功分器將信號(hào)一分為二后分別輸出到第三帶通濾波器和第四帶通濾波器輸入端，經(jīng)濾波處理形成第三組低噪聲放大信號(hào)和第四組低噪聲放大信號(hào)，[0008]第一組低噪聲放大器信號(hào)和第四組低噪聲放大器信號(hào)分別進(jìn)入第一混頻器和第四混頻器進(jìn)行下變頻處理，并同時(shí)將變頻后的信號(hào)連接到第二信號(hào)振蕩器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理；第二組低噪聲放大器信號(hào)和第三組低噪聲放大器信號(hào)分別進(jìn)入第二混頻器和第三混頻器進(jìn)行下變頻處理，并同時(shí)將變頻后的信號(hào)連接到第一信號(hào)振蕩器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理；
[0009]四路放大信號(hào)分別經(jīng)第一級(jí)中頻放大器分別連接到四進(jìn)四出矩陣開關(guān)輸入端，經(jīng)過四進(jìn)四出矩陣開關(guān)的信號(hào)處理后其輸出端分別連接到第二級(jí)中頻放大器進(jìn)行放大處理后輸出。
[0010]優(yōu)選的，所述第一低噪聲放大器和第二低噪聲放大器均采用三級(jí)串聯(lián)連接的低噪聲放大器組成。
[0011]優(yōu)選的，所述矩陣開關(guān)為四進(jìn)四出矩陣開關(guān)。
[0012]優(yōu)選的，所述第一信號(hào)振蕩器為本振頻率9.75GHz的振蕩器。
[0013]優(yōu)選的，所述第二信號(hào)振蕩器為本振頻率12.7GHz的振蕩器。
[0014]優(yōu)選的，所述第一帶通濾波器和第四帶通濾波器的帶通頻率為10.7—11.7GHz。
[0015]優(yōu)選的，所述第二帶通濾波器和第三帶通濾波器的帶通頻率為11.7—12.75GHz。
[0016]優(yōu)選的，所述第一級(jí)中頻放大器由第一中頻放大器、第二中頻放大器、第三中頻放大器、第四中頻放大器組成。
[0017]優(yōu)選的，所述第二級(jí)中頻放大器由第五中頻放大器、第六中頻放大器、第七中頻放大器、第八中頻放大器組成。
[0018]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:本實(shí)用新型提供的一種寬頻四輸出衛(wèi)星下變頻器，采用四進(jìn)四出的矩陣開關(guān)IC與現(xiàn)有的使用2個(gè)4路輸入2路輸出開關(guān)IC的方式相比，安裝面積可縮減60% ;節(jié)約了人力投入，直接減少同類產(chǎn)品人力投入達(dá)20%，儀器投入減少30%，生產(chǎn)效率提高15%，大幅度節(jié)約了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器電路實(shí)現(xiàn)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型的核心思想:通用四通道衛(wèi)星電視接收天線的開關(guān)電路通過I個(gè)四進(jìn)四出的矩陣開關(guān)IC實(shí)現(xiàn)，以解決使用2個(gè)4路輸入2路輸出開關(guān)IC時(shí)產(chǎn)生的配線損耗、配線間的串?dāng)_問題，使通用四通道衛(wèi)星電視接收天線的設(shè)計(jì)與制造更容易。
[0021]衛(wèi)星電視接收用所需的頻段較寬，為950MHz?2150MHz，將4路輸入4路輸出開關(guān)集于單芯片時(shí)，IC內(nèi)部的元件間、配線間的串?dāng)_增大，本實(shí)用新型四進(jìn)四出的矩陣開關(guān)IC通過采用電路設(shè)計(jì)與布局優(yōu)化，確保了 25dB的隔離，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有4路輸入2路輸出開關(guān)IC同等以上的低串?dāng)_。
[0022]在高頻電路中，輸入輸出元件間一旦產(chǎn)生阻抗不匹配，就會(huì)引發(fā)反射導(dǎo)致的損耗、發(fā)射多余電波等問題。高頻電路一般是按50Ω的輸入輸出阻抗設(shè)計(jì)的，在現(xiàn)有的并聯(lián)2個(gè)4路輸入2路輸出開關(guān)的電路中，阻抗會(huì)變?yōu)橐话爰?5 Ω，從而產(chǎn)生不匹配問題。因此，需要對(duì)PCB板重新設(shè)計(jì)。而使用本實(shí)用新型四進(jìn)四出的矩陣開關(guān)IC時(shí)，阻抗恒定為50 Ω，不會(huì)產(chǎn)生不匹配問題，PCB板設(shè)計(jì)更加容易。
[0023]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0024]請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)用新型寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器電路，垂直線極化信號(hào)和水平線極化信號(hào)經(jīng)第一極化探針01和第二極化探針11耦合后分別輸出給低噪聲放大器21、22進(jìn)行放大。
[0025]本實(shí)施例中，第一極化探針10和第二極化探針11的的材質(zhì)為鐵鍍銀或鐵鍍鎳。三級(jí)級(jí)聯(lián)低噪聲放大器21、22，均采用了噪聲指數(shù)很好的低噪聲放大器；由于三級(jí)級(jí)聯(lián)的關(guān)系，可以得到很好的噪聲指數(shù)。
[0026]兩路三級(jí)級(jí)聯(lián)低噪聲放大器21、22的信號(hào)分別經(jīng)過兩個(gè)功分器31和32，以形成四路三級(jí)級(jí)聯(lián)低噪聲放大器信號(hào)，然后四路信號(hào)再分別進(jìn)入四個(gè)帶通濾波器41、42、43、44進(jìn)行有效信號(hào)的濾波處理，防止其他信號(hào)的干擾；這樣就形成了四組有效信號(hào)，分別是第一組低噪聲放大器信號(hào)21,31,41 ;第二組低噪聲放大器信號(hào)21,31,42 ;第三組低噪聲放大器信號(hào)22，32，43，第四組低噪聲放大器信號(hào)22，32，44。四組低噪聲放大器均采用相互串聯(lián)連接的方式組成。通過第一級(jí)低噪聲放大器21和22分別對(duì)垂直線極化信號(hào)(VLP)和水平線極化信號(hào)(HLP)進(jìn)行信號(hào)放大，使其滿足系統(tǒng)要求的增益和噪聲指數(shù)。
[0027]本實(shí)施例中，三個(gè)串聯(lián)的放大器型號(hào)均采用的是NEC半導(dǎo)體公司的型號(hào)為NE3503S01。
[0028]經(jīng)過低噪聲放大器放大后的四路信號(hào)分別輸出給帶通濾波器41，42，43，44，其中帶通濾波器41和44的帶通頻率為10.7—11.7GHz,帶通濾波器42和43的帶通頻率為
11.7-12.75GHz，這些帶通濾波器主要作用是過濾掉系統(tǒng)不需要的頻帶，起到抑制鏡像干擾和保證信號(hào)純度的作用。
[0029]接下來，第一組低噪聲放大器信號(hào)21,31,41和第四組低噪聲放大器信號(hào)22,32,44，分別進(jìn)入混頻器51和54，對(duì)信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，并同時(shí)將變頻后的信號(hào)經(jīng)過信號(hào)振蕩器62(振蕩頻率10.6GHz)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理。這樣就可以得到兩路下變頻信號(hào)頻率范圍1100-2150MHZ的中頻段信號(hào)；同樣的效果，第二組低噪聲放大器信號(hào)21，31，42和第三組低噪聲放大器信號(hào)22，32，43，分別進(jìn)入混頻器52和53，對(duì)信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，并同時(shí)將變頻后的信號(hào)經(jīng)過信號(hào)振蕩器61 (振蕩頻率9.75GHz)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理，這樣就可以得到兩路下變頻信號(hào)頻率范圍950-1950MHZ的中頻段信號(hào)。得到的四路中頻段信號(hào)分別進(jìn)入第一級(jí)中頻放大器71，72，73，74，對(duì)四路信號(hào)進(jìn)行再次放大的效果，保證信號(hào)的強(qiáng)度足夠滿足后續(xù)的電路解析需求。四路經(jīng)過放大處理后的信號(hào)同時(shí)進(jìn)入四進(jìn)四出矩陣開關(guān)81，經(jīng)過四進(jìn)四出矩陣開關(guān)的信號(hào)處理后，形成四路獨(dú)立的信號(hào)輸出，分別再次進(jìn)入第二級(jí)中頻放大器91，92，93，94，保證信號(hào)的質(zhì)量達(dá)到后續(xù)數(shù)字機(jī)解析的信號(hào)強(qiáng)度要求。這樣就完成了整個(gè)信號(hào)鏈路傳送的過程。
[0030]本實(shí)用新型提供的一種寬頻四輸出衛(wèi)星下變頻器，采用四進(jìn)四出的矩陣開關(guān)IC與現(xiàn)有的使用2個(gè)4路輸入2路輸出開關(guān)IC的方式相比，安裝面積可縮減60% ;節(jié)約了人力投入，直接減少同類產(chǎn)品人力投入達(dá)20%，儀器投入減少30%，生產(chǎn)效率提高15%，大幅度節(jié)約了成本。[0031]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，在電路方面對(duì)其架構(gòu)進(jìn)行改變就可以派生單輸出、二輸出、四輸出系列產(chǎn)品；只要做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器，其特征在于，包括:第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器、第一帶通濾波器、第二帶通濾波器、第三帶通濾波器、第四帶通濾波器、第一混頻器、第二混頻器、第三混頻器、第四混頻器、第一介質(zhì)振蕩器、第二介質(zhì)振蕩器、第一功分器、第二功分器、矩陣開關(guān)、第一級(jí)中頻放大器及第二級(jí)中頻放大器； 垂直線極化信號(hào)經(jīng)第一低噪聲放大器放大后經(jīng)經(jīng)第一功分器將信號(hào)一分為二后分別輸出到第一帶通濾波器和第二帶通濾波器輸入端，經(jīng)濾波處理形成第一組低噪聲放大信號(hào)和第二組低噪聲放大信號(hào)；水平線極化信號(hào)經(jīng)第二低噪聲放大器放大后經(jīng)第二功分器將信號(hào)一分為二后分別輸出到第三帶通濾波器和第四帶通濾波器輸入端，經(jīng)濾波處理形成第三組低噪聲放大信號(hào)和第四組低噪聲放大信號(hào)， 第一組低噪聲放大器信號(hào)和第四組低噪聲放大器信號(hào)分別進(jìn)入第一混頻器和第四混頻器進(jìn)行下變頻處理，并同時(shí)將變頻后的信號(hào)連接到第二信號(hào)振蕩器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理；第二組低噪聲放大器信號(hào)和第三組低噪聲放大器信號(hào)分別進(jìn)入第二混頻器和第三混頻器進(jìn)行下變頻處理，并同時(shí)將變頻后的信號(hào)連接到第一信號(hào)振蕩器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理； 四路放大信號(hào)分別經(jīng)第一級(jí)中頻放大器分別連接到四進(jìn)四出矩陣開關(guān)輸入端，經(jīng)過四進(jìn)四出矩陣開關(guān)的信號(hào)處理后其輸出端分別連接到第二級(jí)中頻放大器進(jìn)行放大處理后輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器，其特征在于，所述第一低噪聲放大器和第二低噪聲放大器均采用三級(jí)串聯(lián)連接的低噪聲放大器組成。
3.如權(quán)利要求1所述的寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器，其特征在于，所述矩陣開關(guān)為四進(jìn)四出矩陣開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器，其特征在于，所述第一信號(hào)振蕩器為本振頻率9.75GHz的振蕩器。
5.如權(quán)利要求1所述的寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器，其特征在于，所述第二信號(hào)振蕩器為本振頻率12.7GHz的振蕩器。
6.如權(quán)利要求1所述的寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器，其特征在于，所述第一帶通濾波器和第四帶通濾波器的帶通頻率為10.7—11.7GHz。
7.如權(quán)利要求1所述的寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器，其特征在于，所述第二帶通濾波器和第三帶通濾波器的帶通頻率為11.7—12.75GHz。
8.如權(quán)利要求1所述的寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器，其特征在于，所述第一級(jí)中頻放大器由第一中頻放大器、第二中頻放大器、第三中頻放大器、第四中頻放大器組成。
9.如權(quán)利要求1所述的寬頻帶四輸出衛(wèi)星下變頻器，其特征在于，所述第二級(jí)中頻放大器由第五中頻放大器、第六中頻放大器、第七中頻放大器、第八中頻放大器組成。
【文檔編號(hào)】H03D7/00GK203800934SQ201420234579
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】白祥云, 陳青清, 宋光能 申請(qǐng)人:深圳翔成電子科技有限公司