一種Ka頻段低功耗小型化信道的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Ka頻段低功耗小型化信道，包括公共通道、第一通道、第二通道、公共本振、第一通道本振和第二通道本振，通過(guò)對(duì)公共本振與第一、第二通道本振的頻點(diǎn)設(shè)計(jì)以及公共通道、第一、第二通道的構(gòu)架設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了雙通道變頻信道的通道數(shù)量與本振數(shù)量，節(jié)省了有源器件的使用數(shù)量，大大降低了信道功耗，實(shí)現(xiàn)了信道的小型化設(shè)計(jì)，形成Ka頻段低功耗、高動(dòng)態(tài)、低雜散、雙通道小型化接收信道；此外本發(fā)明對(duì)兩個(gè)通道中的自動(dòng)增益放大器進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，利用基帶處理現(xiàn)有資源，采用模擬、數(shù)字相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)增益可控放大，減少了檢波器和A/D采樣器的數(shù)量，節(jié)約了資源，降低了成本，并大大提高了精度。
【專利說(shuō)明】一種Ka頻段低功耗小型化信道
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種Ka頻段低功耗小型化信道，屬于測(cè)控【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]高速飛行器對(duì)遙測(cè)系統(tǒng)的信息處理能力和抗“黑障”能力提出更高的要求，因此遙測(cè)系統(tǒng)對(duì)調(diào)制碼速率，設(shè)備電磁兼容性能以及設(shè)備的通用靈活性等要求逐步提高，調(diào)制碼速率由傳統(tǒng)的2Mbps提升至10Mbps，對(duì)模擬信道帶寬要求提高至20MHz以上，射頻通道數(shù)增加，要求能同時(shí)處理兩個(gè)通道不同頻率的Ka頻段信號(hào)。 [0003]傳統(tǒng)的遙測(cè)信道有兩個(gè)缺點(diǎn)，不利于飛行器上使用:
[0004]1.信道結(jié)構(gòu)獨(dú)立設(shè)計(jì)，接插件連接復(fù)雜，使信道結(jié)構(gòu)尺寸過(guò)大，無(wú)法適應(yīng)彈載輕質(zhì)化，小型化的要求。
[0005]2.多通道各自功能獨(dú)立，電子元器件使用量大，功耗大，增加了系統(tǒng)電池的輸出負(fù)擔(dān)和對(duì)整機(jī)散熱需求高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種Ka頻段低功耗小型化信道，該小型化通道簡(jiǎn)化了雙通道變頻信道的通道數(shù)量與本振數(shù)量，節(jié)省了有源器件的使用數(shù)量，大大降低了信道功耗和信道尺寸，實(shí)現(xiàn)了信道的低功耗小型化設(shè)計(jì)。
[0007]本發(fā)明的上述目的主要是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種Ka頻段低功耗小型化信道，包括公共通道、第一通道、第二通道、公共本振、第一通道本振和第二通道本振，其中:
[0009]公共通道:接收外部輸入的Ka頻段信號(hào)和公共本振輸入的大步進(jìn)本振信號(hào)?.ω，將Ka頻段信號(hào)放大后與所述大步進(jìn)本振信號(hào)進(jìn)行正交混頻為兩路差分中頻信號(hào)，將其中一路中頻信號(hào)90°移相，與另一路中頻信號(hào)合成為一路信號(hào)fIF，并將信號(hào)fIF同相分為兩路信號(hào)，分別輸出給第一通道和第二通道，其中所述Ka頻段信號(hào)中包括ini和in2兩種信號(hào)；
[0010]第一通道:接收第一通道本振輸入的小步進(jìn)本振信號(hào)fu和公共通道輸入的包括ini和in2兩種信號(hào)的信號(hào)fIF，混頻至基帶得到信號(hào)f；ut，將信號(hào)f；ut中的in2信號(hào)濾除得到信號(hào)f；utl，將信號(hào)f；utl進(jìn)行AGC放大后向外輸出；
[0011]第二通道:接收第二通道本振輸入的小步進(jìn)本振信號(hào)L和公共通道輸入的包括ini和in2兩種信號(hào)的信號(hào)fIF，混頻至基帶得到信號(hào)f；ut，將信號(hào)f；ut中的ini信號(hào)濾除得至1J信號(hào)f；ut2，將信號(hào)f；ut2進(jìn)行AGC放大后向外輸出；
[0012]公共本振:接收外部輸入的參考信號(hào)產(chǎn)生大步進(jìn)本振信號(hào)，輸出給公共通道；
[0013]第一通道本振:接收外部輸入的參考信號(hào)產(chǎn)生小步進(jìn)本振信號(hào)fu，輸出給第一通道;
[0014]第二通道本振:接收外部輸入的參考信號(hào)產(chǎn)生小步進(jìn)本振信號(hào)L，輸出給第二通道；[0015]其中大步進(jìn)本振信號(hào)L的步進(jìn)至少為小步進(jìn)本振信號(hào)fu或L的步進(jìn)的100倍。
[0016]在上述Ka頻段低功耗小型化信道中，公共通道包括放大器、正交混頻器、90°電橋和分路器，其中放大器接收外部輸入的Ka頻段信號(hào)，將Ka頻段信號(hào)放大后輸出給正交混頻器；正交混頻器接收公共本振輸出的大步進(jìn)本振信號(hào)L和放大后的Ka頻段信號(hào)，進(jìn)行正交混頻為兩路差分中頻信號(hào),并輸出給90°電橋；90°電橋?qū)⑵渲幸宦分蓄l信號(hào)90°移相，與另一路中頻信號(hào)合成為一路信號(hào)fIF，并將信號(hào)fIF輸出給分路器；分路器將信號(hào)fIF同相分為兩路信號(hào)，分別輸出給第一通道和第二通道。
[0017]在上述Ka頻段低功耗小型化信道中，第一通道包括第一混頻器、第一通道隔離濾波器和第一自動(dòng)增益可控放大器，其中第一混頻器接收第一通道本振輸入的本振信號(hào)fu和公共通道輸入的包括ini和in2兩種信號(hào)的信號(hào)fIF，混頻至基帶得到信號(hào)f；ut，將信號(hào)fwt輸出給第一通道隔離濾波器；第一通道隔離濾波器將信號(hào)fwt中的in2信號(hào)濾除得到信號(hào)fwtl，并將信號(hào)f；utl輸出給第一自動(dòng)增益可控放大器；第一自動(dòng)增益可控放大器將信號(hào)f；utl進(jìn)行AGC放大后向外輸出。
[0018]在上述Ka頻段低功耗小型化信道中，第一增益可控放大器包括壓控增益放大器、基帶信號(hào)A/D采樣器、控制信號(hào)D/A變換器和數(shù)字信號(hào)處理器，其中:壓控增益放大器接收第一通道隔離濾波器輸出的信號(hào)f；utl后按照設(shè)定的放大倍數(shù)NI進(jìn)行放大，并將放大后的信號(hào)輸出給基帶信號(hào)A/D采樣器；基帶信號(hào)A/D采樣器接收放大后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)變換，得到數(shù)字信號(hào)輸出給數(shù)字信號(hào)處理器；數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，根據(jù)預(yù)存的基帶信號(hào)A/D采樣器規(guī)定的功率值，確定需要放大的倍數(shù)NI，并將放大倍數(shù)NI以數(shù)字信號(hào)的形式輸出給控制信號(hào)D/A變換器；控制信號(hào)D/A變換器對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到含放大倍數(shù)NI信息的模擬信號(hào)輸出給壓控增益放大器。
[0019]在上述Ka頻段低功耗小型化信道中，第二通道包括第二混頻器、第二通道隔離濾波器和第二自動(dòng)增益可控放大器，其中第二混頻器接收第二通道本振輸入的本振信號(hào)L和公共通道輸入的包括ini和in2兩種信號(hào)的信號(hào)fIF，混頻至基帶得到信號(hào)f；ut，將信號(hào)fwt輸出給第二通道隔離濾波器；第二通道隔離濾波器將信號(hào)fwt中的ini信號(hào)濾除得到信號(hào)fout2,并將信號(hào)f；ut2輸出給第二自動(dòng)增益可控放大器；第二自動(dòng)增益可控放大器將信號(hào)f；ut2進(jìn)行AGC放大后向外輸出。
[0020]在上述Ka頻段低功耗小型化信道中，第二增益可控放大器包括壓控增益放大器、基帶信號(hào)A/D采樣器、控制信號(hào)D/A變換器和數(shù)字信號(hào)處理器，其中:壓控增益放大器接收第二通道隔離濾波器輸出的信號(hào)f；ut2后按照設(shè)定的放大倍數(shù)N2進(jìn)行放大，并將放大后的信號(hào)輸出給基帶信號(hào)A/D采樣器；基帶信號(hào)A/D采樣器接收放大后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)變換，得到數(shù)字信號(hào)輸出給數(shù)字信號(hào)處理器；數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，根據(jù)預(yù)存的基帶信號(hào)A/D采樣器規(guī)定的功率值，確定需要放大的倍數(shù)N2，并將放大倍數(shù)N2以數(shù)字信號(hào)的形式輸出給控制信號(hào)D/A變換器；控制信號(hào)D/A變換器對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到含放大倍數(shù)N2信息的模擬信號(hào)輸出給壓控增益放大器。
[0021]在上述Ka頻段低功耗小型化信道中，公共本振由第一鑒相器、第一環(huán)路濾波器、第一壓控振蕩器和第一分頻器組成，其中第一鑒相器的鑒相頻率為IOOMHz的整數(shù)倍。
[0022]在上述Ka頻段低功耗小型化信道中，第一、第二通道本振均由第二鑒相器、第二環(huán)路濾波器、第二壓控振蕩器和第二分頻器組成，其中第二鑒相器的鑒相頻率為IMHz的整數(shù)倍。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0024](I)、本發(fā)明對(duì)Ka頻段信道進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)公共本振與第一、第二通道本振的頻點(diǎn)設(shè)計(jì)以及公共通道、第一、第二通道的構(gòu)架設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了雙通道變頻信道的通道數(shù)量與本振數(shù)量，節(jié)省了有源器件的使用數(shù)量，大大降低了信道功耗，實(shí)現(xiàn)了信道的小型化設(shè)計(jì)，形成Ka頻段低功耗、高動(dòng)態(tài)、低雜散、雙通道小型化接收信道；
[0025](2)、本發(fā)明對(duì)兩個(gè)通道中的自動(dòng)增益放大器進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，利用基帶處理現(xiàn)有資源，采用模擬、數(shù)字相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)增益可控放大，減少了檢波器和A/D采樣器的數(shù)量，節(jié)約了資源，降低了成本，并大大提高了精度，試驗(yàn)表明采用本發(fā)明信道環(huán)境溫度變化100°C的情況下動(dòng)態(tài)高達(dá)50dB以上，增益控制精度優(yōu)于ldB。
[0026](3)、本發(fā)明Ka頻段變頻采用正交下變頻方式將信號(hào)變頻為兩路的差分信號(hào)，再通過(guò)90 °電橋?qū)陕沸盘?hào)進(jìn)行合成，避免使用Ka頻段濾波器，在避免使用Ka頻段濾波器的條件下，有效抑制鏡頻信號(hào)和噪聲，避免了傳統(tǒng)方法中為了抑制鏡頻信號(hào)和鏡頻噪聲采用在混頻前加濾波器的方式，Ka頻段微帶濾波器損耗大的缺陷。
[0027](4)、本發(fā)明將信道超外差二次變頻技術(shù)和本振多環(huán)外插低相噪頻率合成技術(shù)結(jié)合起來(lái)，以達(dá)到提高信道內(nèi)本振相位噪聲同時(shí)簡(jiǎn)化本振設(shè)計(jì)的目標(biāo)。
[0028](5)、本發(fā)明大大減小了信道體積，該小型化的信道非常有利于減小產(chǎn)品體積和熱耗，使之更適合在密閉、小型、高速的飛行器上使用，有效完成遙測(cè)數(shù)據(jù)流的接收；大量試驗(yàn)表明信道增益可高達(dá)75dB以上，帶外諧雜波抑制大于50dB，尺寸小于1 20mmX 120mmX 24mm,功耗小于 6W。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明Ka頻段低功耗小型化信道原理圖；
[0030]圖2為本發(fā)明Ka頻段低功耗小型化信道中簡(jiǎn)化本振設(shè)計(jì)原理圖；
[0031]圖3為本發(fā)明Ka頻段低功耗小型化信道中自動(dòng)可控增益放大器原理圖；
[0032]圖4為本發(fā)明正交混頻器的實(shí)現(xiàn)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0034]如圖1所示為本發(fā)明Ka頻段低功耗小型化信道原理圖，由圖可知本發(fā)明Ka頻段低功耗小型化信道包括公共通道、第一通道、第二通道、公共本振、第一通道本振和第二通道本振。
[0035]本發(fā)明上級(jí)測(cè)控系統(tǒng)要求的兩個(gè)通道Ka頻段工作頻率和基帶工作頻率固定，采用超外差式二次變頻設(shè)計(jì)，進(jìn)行組合頻率計(jì)算將中頻頻率調(diào)整至所選頻率，確保無(wú)組合頻率落在工作頻段內(nèi)，適當(dāng)展寬Ka頻段及中頻的信道帶寬，在Ka頻段及中頻將兩個(gè)通道的信號(hào)統(tǒng)一變頻放大后分為兩通道，選擇不同的通道本振頻率將含有兩通道的信號(hào)混頻至基帶，用通道隔離濾波器將無(wú)用通道的信號(hào)濾除后將有用信號(hào)進(jìn)行AGC放大，具體實(shí)現(xiàn)如下:
[0036]公共通道包括放大器、正交混頻器、90°電橋和分路器，其中放大器接收外部輸入的Ka頻段信號(hào)，將Ka頻段信號(hào)放大后輸出給正交混頻器；正交混頻器接收公共本振輸出的大步進(jìn)本振信號(hào)和放大后的Ka頻段信號(hào)，進(jìn)行正交混頻為兩路差分中頻信號(hào)，并輸出給90°電橋；90°電橋?qū)⑵渲幸宦分蓄l信號(hào)90°移相,與另一路中頻信號(hào)合成為一路信號(hào)fIF，并將信號(hào)fIF輸出給分路器；分路器將信號(hào)fIF同相分為兩路信號(hào)，分別輸出給第一通道和第二通道。其中Ka頻段信號(hào)中包括ini和in2兩種信號(hào)。
[0037]如圖4所示為本發(fā)明正交混頻器的實(shí)現(xiàn)原理圖，由圖可知鏡頻信號(hào)、鏡頻噪聲和RF信號(hào)輸入通過(guò)90°橋分為兩路，本振信號(hào)功分為兩路，本振信號(hào)與輸入信號(hào)混頻后得到包含不同信息的多種中頻信號(hào)分量，通過(guò)中頻的90°橋?qū)⒅蓄l分量相加或相減后，中頻電橋一端僅輸出有用的射頻信號(hào)與本振混頻得到的中頻信號(hào)，另一端僅輸出鏡頻(信號(hào)+噪聲)與本振混頻得到的中頻信號(hào)。這種設(shè)計(jì)方法可不采用Ka頻段濾波器而有效抑制鏡頻，由于Ka頻段信號(hào)的波長(zhǎng)短對(duì)鏡頻抑制中的關(guān)鍵組成混頻器和電橋的對(duì)稱性、一致性要求較高，工程應(yīng)用無(wú)法和理論推算完全一致，本發(fā)明最終實(shí)現(xiàn)的鏡頻信號(hào)抑制為20dB，噪聲系數(shù)與采用常規(guī)鏡頻濾波方案的一致，未造成噪聲系數(shù)的惡化，經(jīng)系統(tǒng)測(cè)試滿足接收靈敏度要求。
[0038]如圖1所示第一通道包括第一混頻器、第一通道隔離濾波器和第一自動(dòng)增益可控放大器，其中第一混頻器接收第一通道本振輸入的本振信號(hào)fu和公共通道輸入的包括ini和in2兩種信號(hào)的信號(hào)fIF，混頻至基帶得到信號(hào)f；ut，將信號(hào)f；ut輸出給第一通道隔離濾波器；第一通道隔離濾波器將信號(hào)fwt中的in2信號(hào)濾除得到信號(hào)fwtl，并將信號(hào)fwtl輸出給第一自動(dòng)增益可控放大器；第一自動(dòng)增益可控放大器將信號(hào)f；utl進(jìn)行AGC放大后向外輸出。
[0039]第二通道包括第二混頻器、第二通道隔離濾波器和第二自動(dòng)增益可控放大器，其中第二混頻器接收第二通道本振輸入的本振信號(hào)L和公共通道輸入的包括ini和in2兩種信號(hào)的信號(hào)fIF，混頻至基帶得到信號(hào)fwt，將信號(hào)輸出給第二通道隔離濾波器;第二通道隔離濾波器將信號(hào)f；ut中的ini信號(hào)濾除得到信號(hào)fwt2，并將信號(hào)fwt2輸出給第二自動(dòng)增益可控放大器；第二自動(dòng)增益可控放大器將信號(hào)f；ut2進(jìn)行AGC放大后向外輸出。
[0040]如圖2所示為本發(fā)明Ka頻段低功耗小型化信道中簡(jiǎn)化本振設(shè)計(jì)原理圖，其中公共本振接收外部輸入的參考信號(hào)產(chǎn)生大步進(jìn)本振信號(hào)，輸出給公共通道。公共本振具體包括第一鑒相器、第一環(huán)路濾波器、第一壓控振蕩器和第一分頻器，其中第一鑒相器的鑒相頻率為IOOMHz的整數(shù)倍。
[0041]第一通道本振接收外部輸入的參考信號(hào)產(chǎn)生小步進(jìn)本振信號(hào)fu，輸出給第一通道。第二通道本振接收外部輸入的參考信號(hào)產(chǎn)生小步進(jìn)本振信號(hào)L，輸出給第二通道。其中第一、第二通道本振均包括第二鑒相器、第二環(huán)路濾波器、第二壓控振蕩器和第二分頻器，其中第二鑒相器的鑒相頻率為IMHz的整數(shù)倍。
[0042]公共本振產(chǎn)生的大步進(jìn)本振信號(hào)的步進(jìn)至少為第一通道本振或第二通道本振產(chǎn)生的小步進(jìn)本振信號(hào)fu或L的步進(jìn)的100倍。
[0043]如圖2所示，本發(fā)明二次變頻的兩個(gè)本振頻點(diǎn)設(shè)計(jì)為:公共本振輸出的信號(hào)頻率是Ka頻段IOOMHz的整數(shù)倍，第一、第二通道本振輸出的信號(hào)fu、fL2頻率是S頻段IMHz的整數(shù)倍，將傳統(tǒng)的多環(huán)外插提高小步進(jìn)Ka頻段本振相噪的設(shè)計(jì)方式，改為利用信道必須的混頻與單環(huán)本振相結(jié)合的工作模式實(shí)現(xiàn)Ka頻段信道本振小步進(jìn)低相噪的目標(biāo)，經(jīng)測(cè)試本發(fā)明接收通道的相位噪聲優(yōu)于:[0044]( -85@ 偏移載波 IkHz 處；
[0045]≤-900偏移載波IOkHz處；
[0046]( -950 偏移載波 IOOkHz 處。
[0047]如圖3所示為本發(fā)明Ka頻段低功耗小型化信道中自動(dòng)可控增益放大器原理圖，由圖可知第一增益可控放大器包括壓控增益放大器、基帶信號(hào)A/D采樣器、控制信號(hào)D/A變換器和數(shù)字信號(hào)處理器，其中:壓控增益放大器接收第一通道隔離濾波器輸出的信號(hào)Iutl后按照設(shè)定的放大倍數(shù)NI進(jìn)行放大，并將放大后的信號(hào)輸出給基帶信號(hào)A/D采樣器；基帶信號(hào)A/D采樣器接收放大后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)變換，得到數(shù)字信號(hào)輸出給數(shù)字信號(hào)處理器；數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，根據(jù)預(yù)存的基帶信號(hào)A/D采樣器規(guī)定的功率值，確定需要放大的倍數(shù)NI，并將放大倍數(shù)NI以數(shù)字信號(hào)的形式輸出給控制信號(hào)D/A變換器；控制信號(hào)D/A變換器對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到含放大倍數(shù)NI信息的模擬信號(hào)輸出給壓控增益放大器。
[0048]第二增益可控放大器包括壓控增益放大器、基帶信號(hào)A/D采樣器、控制信號(hào)D/A變換器和數(shù)字信號(hào)處理器，其中:壓控增益放大器接收第二通道隔離濾波器輸出的信號(hào)Iut2后按照設(shè)定的放大倍數(shù)N2進(jìn)行放大，并將放大后的信號(hào)輸出給基帶信號(hào)A/D采樣器；基帶信號(hào)A/D采樣器接收放大后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)變換，得到數(shù)字信號(hào)輸出給數(shù)字信號(hào)處理器；數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，根據(jù)預(yù)存到的基帶信號(hào)A/D采樣器規(guī)定的功率值，確定需要放大的倍數(shù)N2，并將放大倍數(shù)N2以數(shù)字信號(hào)的形式輸出給控制信號(hào)D/A變換器；控制信號(hào)D/A變換器對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到含放大倍數(shù)N2信息的模擬信號(hào)輸出給壓控增益放大器。 [0049]放大倍數(shù)N1、N2由數(shù)字信號(hào)處理器確定，即輸出信號(hào)Utl^ut2按照設(shè)定的放大倍數(shù)放大后得到基帶信號(hào)A/D采樣器規(guī)定的功率值。
[0050]本發(fā)明整合現(xiàn)有技術(shù)，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提供一種彈載Ka頻段高動(dòng)態(tài)、低相位噪聲、低雜散的雙通道小型化信道的設(shè)計(jì)方法。該信道增益可高達(dá)75dB以上，AGC(自動(dòng)增益控制)放大動(dòng)態(tài)范圍50dB，環(huán)境溫度100°C變化范圍內(nèi)控制精度達(dá)ldB，帶外諧雜波抑制大于50dB,尺寸小于 120mmX 120mmX24mm,功耗小于 6W。
[0051]以上所述，僅為本發(fā)明最佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0052]本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種Ka頻段低功耗小型化信道，其特征在于:包括公共通道、第一通道、第二通道、公共本振、第一通道本振和第二通道本振，其中: 公共通道:接收外部輸入的Ka頻段信號(hào)和公共本振輸入的大步進(jìn)本振信號(hào)?.ω，將Ka頻段信號(hào)放大后與所述大步進(jìn)本振信號(hào)進(jìn)行正交混頻為兩路差分中頻信號(hào)，將其中一路中頻信號(hào)90°移相，與另一路中頻信號(hào)合成為一路信號(hào)fIF，并將信號(hào)fIF同相分為兩路信號(hào)，分別輸出給第一通道和第二通道，其中所述Ka頻段信號(hào)中包括ini和in2兩種信號(hào)；第一通道:接收第一通道本振輸入的小步進(jìn)本振信號(hào)fu和公共通道輸入的包括ini和in2兩種信號(hào)的信號(hào)fIF，混頻至基帶得到信號(hào)f；ut，將信號(hào)f；ut中的in2信號(hào)濾除得到信號(hào)f；utl，將信號(hào)f；utl進(jìn)行AGC放大后向外輸出； 第二通道:接收第二通道本振輸入的小步進(jìn)本振信號(hào)f^2和公共通道輸入的包括ini和in2兩種信號(hào)的信號(hào)fIF，混頻至基帶得到信號(hào)f；ut，將信號(hào)f；ut中的ini信號(hào)濾除得到信號(hào)f?t2，將信號(hào)f?t2進(jìn)行AGC放大后向外輸出； 公共本振:接收外部輸入的參考信號(hào)產(chǎn)生大步進(jìn)本振信號(hào)，輸出給公共通道； 第一通道本振:接收外部輸入的參考信號(hào)產(chǎn)生小步進(jìn)本振信號(hào)fu，輸出給第一通道； 第二通道本振:接收外部輸入的參考信號(hào)產(chǎn)生小步進(jìn)本振信號(hào)fV2，輸出給第二通道； 其中大步進(jìn)本振信號(hào)L的步進(jìn)至少為小步進(jìn)本振信號(hào)fu或L的步進(jìn)的100倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ka頻段低功耗小型化信道，其特征在于:所述公共通道包括放大器、正交混頻器、90°電橋和分路器，其中放大器接收外部輸入的Ka頻段信號(hào)，將Ka頻段信號(hào)放大后輸出給正交混頻器；正交混頻器接收公共本振輸出的大步進(jìn)本振信號(hào)L和放大后的Ka頻段信號(hào)，進(jìn)行正交混頻為兩路差分中頻信號(hào)，并輸出給90°電橋；90°電橋?qū)⑵渲幸宦分蓄l信號(hào)90°移相，與另一路中頻信號(hào)合成為一路信號(hào)fIF，并將信號(hào)fIF輸出給分路器；分路器將信號(hào)fIF同相分為兩路信號(hào)，分別輸出給第一通道和第二通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ka頻段低功耗小型化信道，其特征在于:所述第一通道包括第一混頻器、第一通道隔離濾波器和第一自動(dòng)增益可控放大器，其中第一混頻器接收第一通道本振輸入的本振信號(hào)fu和公共通道輸入的包括ini和in2兩種信號(hào)的信號(hào)fIF，混頻至基帶得到信號(hào)f；ut，將信號(hào)f；ut輸出給第一通道隔離濾波器；第一通道隔離濾波器將信號(hào)fwt中的in2信號(hào)濾除得到信號(hào)f；utl，并將信號(hào)fwtl輸出給第一自動(dòng)增益可控放大器；第一自動(dòng)增益可控放大器將信號(hào)f；utl進(jìn)行AGC放大后向外輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種Ka頻段低功耗小型化信道，其特征在于:所述第一增益可控放大器包括壓控增益放大器、基帶信號(hào)A/D采樣器、控制信號(hào)D/A變換器和數(shù)字信號(hào)處理器，其中:壓控增益放大器接收第一通道隔離濾波器輸出的信號(hào)f；utl后按照設(shè)定的放大倍數(shù)NI進(jìn)行放大，并將放大后的信號(hào)輸出給基帶信號(hào)A/D采樣器；基帶信號(hào)A/D采樣器接收放大后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)變換，得到數(shù)字信號(hào)輸出給數(shù)字信號(hào)處理器；數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，根據(jù)預(yù)存的基帶信號(hào)A/D采樣器規(guī)定的功率值，確定需要放大的倍數(shù)NI，并將放大倍數(shù)NI以數(shù)字信號(hào)的形式輸出給控制信號(hào)D/A變換器；控制信號(hào)D/A變換器對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到含放大倍數(shù)NI信息的模擬信號(hào)輸出給壓控增益放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ka頻段低功耗小型化信道，其特征在于:所述第二通道包括第二混頻器、第 二通道隔離濾波器和第二自動(dòng)增益可控放大器，其中第二混頻器接收第二通道本振輸入的本振信號(hào)L和公共通道輸入的包括ini和in2兩種信號(hào)的信號(hào)fIF，混頻至基帶得到信號(hào)f；ut，將信號(hào)f；ut輸出給第二通道隔離濾波器；第二通道隔離濾波器將信號(hào)fwt中的ini信號(hào)濾除得到信號(hào)f；ut2，并將信號(hào)fwt2輸出給第二自動(dòng)增益可控放大器；第二自動(dòng)增益可控放大器將信號(hào)f；ut2進(jìn)行AGC放大后向外輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種Ka頻段低功耗小型化信道，其特征在于:所述第二增益可控放大器包括壓控增益放大器、基帶信號(hào)A/D采樣器、控制信號(hào)D/A變換器和數(shù)字信號(hào)處理器，其中:壓控增益放大器接收第二通道隔離濾波器輸出的信號(hào)f；ut2后按照設(shè)定的放大倍數(shù)N2進(jìn)行放大，并將放大后的信號(hào)輸出給基帶信號(hào)A/D采樣器；基帶信號(hào)A/D采樣器接收放大后的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)變換，得到數(shù)字信號(hào)輸出給數(shù)字信號(hào)處理器；數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，根據(jù)預(yù)存的基帶信號(hào)A/D采樣器規(guī)定的功率值，確定需要放大的倍數(shù)N2，并將放大倍數(shù)N2以數(shù)字信號(hào)的形式輸出給控制信號(hào)D/A變換器；控制信號(hào)D/A變換器對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到含放大倍數(shù)N2信息的模擬信號(hào)輸出給壓控增益放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ka頻段低功耗小型化信道，其特征在于:所述公共本振由第一鑒相器、第一環(huán)路濾波器、第一壓控振蕩器和第一分頻器組成，其中第一鑒相器的鑒相頻率為IOOMHz的整數(shù)倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ka頻段低功耗小型化信道，其特征在于:所述第一、第二通道本振均由第二鑒 相器、第二環(huán)路濾波器、第二壓控振蕩器和第二分頻器組成，其中第二鑒相器的鑒相頻率為IMHz的整數(shù)倍。
【文檔編號(hào)】H04B7/185GK103957047SQ201410198452
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】孫奕庭, 李晉枝, 何彩分, 劉德喜 申請(qǐng)人:北京遙測(cè)技術(shù)研究所, 航天長(zhǎng)征火箭技術(shù)有限公司