【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于波通訊電子器件，具體地說(shuō)，是涉及一種用于相控陣天線分機(jī)的ku/k頻段上下變頻方法及電路。
技術(shù)介紹
1、相控陣?yán)走_(dá)即相位控制電子掃描陣列雷達(dá)，其快速而精確轉(zhuǎn)換波束的能力使雷達(dá)能夠在1min內(nèi)完成全空域的掃描。所謂相控陣?yán)走_(dá)是由大量相同的輻射單元組成的雷達(dá)面陣，每個(gè)輻射單元在相位和幅度上獨(dú)立受波控和移相器控制，能得到精確可預(yù)測(cè)的輻射方向圖和波束指向。雷達(dá)工作時(shí)發(fā)射機(jī)通過(guò)饋線網(wǎng)絡(luò)將功率分配到每個(gè)天線單元，通過(guò)大量獨(dú)立的天線單元將能量輻射出去并在空間進(jìn)行功率合成，形成需要的波束指向。
2、有源相控陣?yán)走_(dá)是相控陣?yán)走_(dá)的一種。有源相控陣?yán)走_(dá)的每個(gè)輻射器都裝配有一個(gè)發(fā)射/接收組件，每一個(gè)組件都能自己產(chǎn)生、接收電磁波，因此在頻寬、信號(hào)處理和冗度設(shè)計(jì)上都比無(wú)源相控陣具有較大的優(yōu)勢(shì)。
3、有源相控陣天線的發(fā)射饋線包括一個(gè)行饋和多個(gè)列饋，每一列饋為一個(gè)功率分配網(wǎng)絡(luò)，其多個(gè)輸出段分別接入該列天線各t/r組件中功率放大器的輸入端。t/r組件里接收電路的輸出信號(hào)傳送至接收饋線饋線功率相加器的輸入端，經(jīng)功率合成后再經(jīng)下變頻器、中放、a/d變換，變?yōu)槎M(jìn)制信號(hào)，傳送至數(shù)字式的行饋波束形成網(wǎng)絡(luò)。
4、相控陣天線分機(jī)是某有源相控陣?yán)走_(dá)的核心部分，在終端分機(jī)控制下，能夠完成ku頻段和k頻段通信信號(hào)的上下變頻及向特定方向輻射和接收功能；具有對(duì)天線內(nèi)部各組成部分狀態(tài)監(jiān)控和故障檢測(cè)功能，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部模塊的狀態(tài)上報(bào)；實(shí)現(xiàn)3db波束寬度任意可調(diào)。相控陣天線分機(jī)主要由兩個(gè)天線陣列、t/r組件、功分合成網(wǎng)絡(luò)、上下變頻模塊、波控
5、如圖4所示，常規(guī)設(shè)計(jì)思路的上下變頻模塊，需要分別對(duì)ku頻段接收變頻功能、ku頻段發(fā)射變頻功能、k頻段接收變頻功能和k頻段發(fā)射變頻功能設(shè)計(jì)相互獨(dú)立的4個(gè)變頻通道。此外，每個(gè)變頻通道均需要通過(guò)二次變頻實(shí)現(xiàn)l頻段中頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，頻率綜合器和點(diǎn)頻源需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的功分網(wǎng)絡(luò)才能滿(mǎn)足4個(gè)變頻通道的本振信號(hào)需求。因此，需要提出新型的集成方式才能解決相控陣天線分機(jī)對(duì)集成化、小型化、輕量化和高可靠性的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種用于相控陣天線分機(jī)的ku/k頻段上下變頻方法及電路，主要解決現(xiàn)有ku/k頻段上下變頻結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
3、一種用于相控陣天線分機(jī)的ku/k頻段上下變頻方法，包括以下步驟：
4、s1，建立具有ku頻段接收通道、ku頻段發(fā)射通道、k頻段接收通道和k頻段發(fā)射通道的雙向變頻鏈路；
5、s2，采用頻率綜合器對(duì)混頻器提供單路本振信號(hào)，通過(guò)串口控制程序?qū)崿F(xiàn)本振信號(hào)頻點(diǎn)的跳頻輸出，與輸入的射頻信號(hào)混頻實(shí)現(xiàn)一次變頻；
6、s3，采用點(diǎn)頻源對(duì)混頻器提供固定頻點(diǎn)的單路本振信號(hào)，與一次變頻信號(hào)混頻實(shí)現(xiàn)二次變頻；
7、s4，二次變頻信號(hào)經(jīng)串口程序控制后通過(guò)開(kāi)關(guān)濾波模塊的不同帶寬的帶通濾波通道輸出；
8、s5，開(kāi)關(guān)濾波模塊輸出信號(hào)經(jīng)l頻段收發(fā)電路輸出l頻段中頻信號(hào)提供給后續(xù)數(shù)字電路進(jìn)行a/d采樣處理；從而完成射頻信號(hào)兩次變頻的頻譜搬移。
9、進(jìn)一步地，在所述步驟s1中，采用串口程序控制ku頻段接收通道、ku頻段發(fā)射通道、k頻段接收通道和k頻段發(fā)射通道的選通開(kāi)關(guān)。
10、進(jìn)一步地，在所述步驟s4中，所述開(kāi)關(guān)濾波模塊通過(guò)1ghz帶通濾波器、500mhz帶通濾波器、200mhz帶通濾波器實(shí)現(xiàn)1ghz帶寬濾波通道、500mhz帶寬濾波通道或200mhz帶寬濾波通道的選通。
11、基于上述方法，本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種用于相控陣天線分機(jī)的ku/k頻段上下變頻電路，包括依次連接的射頻輸入輸出模塊、一次變頻模塊、二次變頻模塊、開(kāi)關(guān)濾波模塊和中頻輸入輸出模塊；其中，所述射頻輸入輸出模塊、一次變頻模塊、二次變頻模塊，開(kāi)關(guān)濾波模塊、中頻輸入輸出模塊均為雙向工作模塊。
12、進(jìn)一步地，所述射頻信號(hào)輸入輸出模塊包括ku頻段收發(fā)前端、k頻段收發(fā)前端和單刀雙擲開(kāi)關(guān)；其中，ku頻段收發(fā)前端、k頻段收發(fā)前端分別對(duì)應(yīng)連接至單刀雙擲開(kāi)關(guān)的兩個(gè)不動(dòng)端，單刀雙擲開(kāi)關(guān)的動(dòng)端連接至一次變頻模塊，用于實(shí)現(xiàn)ku頻段和k頻段射頻信號(hào)的選擇輸入和選擇輸出。
13、進(jìn)一步地，在本專(zhuān)利技術(shù)中，所述一次變頻模塊包括第一混頻器、頻率綜合器和第一雙向放大器；其中，第一混頻器的射頻端與單刀雙擲開(kāi)關(guān)的動(dòng)端相連，第一混頻器的本振輸入端與頻率綜合器相連，第一混頻器的中頻端與第一雙向放大器相連；第一雙向放大器的另一端與二次變頻模塊相連；一次變頻模塊用于實(shí)現(xiàn)ku/k頻段射頻信號(hào)與x頻段中頻信號(hào)的頻譜搬移。
14、進(jìn)一步地，在本專(zhuān)利技術(shù)中，所述二次變頻模塊包括第二混頻器、點(diǎn)頻源和第二雙向放大器；所述第二混頻器的射頻端與第一雙向放大器的一端相連；第二混頻器的本振輸入端與點(diǎn)頻源相連，第二混頻器的中頻端與第二雙向放大器相連；第二雙向放大器的另一端與開(kāi)關(guān)濾波模塊相連；二次變頻模塊用于實(shí)現(xiàn)x頻段中頻信號(hào)和l頻段中頻信號(hào)的頻譜搬移。
15、進(jìn)一步地，在本專(zhuān)利技術(shù)中，所述開(kāi)關(guān)濾波模塊包括第一單刀三擲開(kāi)關(guān)、第二單刀三擲開(kāi)關(guān)、1ghz帶通濾波器、500mhz帶通濾波器、200mhz帶通濾波器；其中，第一單刀三擲開(kāi)關(guān)的動(dòng)端與第二雙向放大器一端相連；第一單刀三擲開(kāi)關(guān)的三個(gè)不動(dòng)端分別連接至1ghz帶通濾波器、500mhz帶通濾波器、200mhz帶通濾波器的一端；1ghz帶通濾波器、500mhz帶通濾波器、200mhz帶通濾波器的另一端分別連接至第二單刀三擲開(kāi)關(guān)的三個(gè)不動(dòng)端；第二單刀三擲開(kāi)關(guān)的動(dòng)端連接至中頻輸入輸出模塊。
16、進(jìn)一步地，在本專(zhuān)利技術(shù)中，所述中頻輸入輸出模塊采用l頻段收發(fā)電路。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)具有以下有益效果：
18、(1)本專(zhuān)利技術(shù)中的射頻鏈路為雙向變頻鏈路，具有ku頻段接收通道、ku頻段發(fā)射通道、k頻段接收通道和k頻段發(fā)射通道分時(shí)復(fù)用的功能，有效降低了模塊的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，具有集成化、小型化特點(diǎn)。
19、(2)本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)串口控制程序?qū)崿F(xiàn)本振信號(hào)頻點(diǎn)的跳頻輸出，省略了常規(guī)多通道組件中復(fù)雜的本振功分網(wǎng)絡(luò)，有效簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)。并且通過(guò)二次變頻方式實(shí)現(xiàn)頻譜搬移，一次變頻模塊選用x頻段信號(hào)作為中頻信號(hào)進(jìn)行過(guò)渡，有效減少了有用信號(hào)頻帶內(nèi)的雜波信號(hào)。
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1.一種用于相控陣天線分機(jī)的Ku/K頻段上下變頻方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相控陣天線分機(jī)的Ku/K頻段上下變頻方法，其特征在于，在所述步驟S1中，采用串口程序控制Ku頻段接收通道、Ku頻段發(fā)射通道、K頻段接收通道和K頻段發(fā)射通道的選通開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于相控陣天線分機(jī)的Ku/K頻段上下變頻方法，其特征在于，在所述步驟S4中，所述開(kāi)關(guān)濾波模塊通過(guò)1GHz帶通濾波器、500MHz帶通濾波器、200MHz帶通濾波器實(shí)現(xiàn)1GHz帶寬濾波通道、500MHz帶寬濾波通道或200MHz帶寬濾波通道的選通。
4.一種用于相控陣天線分機(jī)的Ku/K頻段上下變頻電路，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的用于相控陣天線分機(jī)的Ku/K頻段上下變頻方法，所述變頻電路包括依次連接的射頻輸入輸出模塊、一次變頻模塊、二次變頻模塊、開(kāi)關(guān)濾波模塊和中頻輸入輸出模塊；其中，所述射頻輸入輸出模塊、一次變頻模塊、二次變頻模塊，開(kāi)關(guān)濾波模塊、中頻輸入輸出模塊均為雙向工作模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于相控陣天線分機(jī)的Ku/K頻段上下變頻電路，其特征在于，所述一次變頻模塊包括第一混頻器、頻率綜合器和第一雙向放大器；其中，第一混頻器的射頻端與單刀雙擲開(kāi)關(guān)的動(dòng)端相連，第一混頻器的本振輸入端與頻率綜合器相連，第一混頻器的中頻端與第一雙向放大器相連；第一雙向放大器的另一端與二次變頻模塊相連；一次變頻模塊用于實(shí)現(xiàn)Ku/K頻段射頻信號(hào)與X頻段中頻信號(hào)的頻譜搬移。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于相控陣天線分機(jī)的Ku/K頻段上下變頻電路，其特征在于，所述二次變頻模塊包括第二混頻器、點(diǎn)頻源和第二雙向放大器；所述第二混頻器的射頻端與第一雙向放大器的一端相連；第二混頻器的本振輸入端與點(diǎn)頻源相連，第二混頻器的中頻端與第二雙向放大器相連；第二雙向放大器的另一端與開(kāi)關(guān)濾波模塊相連；二次變頻模塊用于實(shí)現(xiàn)X頻段中頻信號(hào)和L頻段中頻信號(hào)的頻譜搬移。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于相控陣天線分機(jī)的Ku/K頻段上下變頻電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)濾波模塊包括第一單刀三擲開(kāi)關(guān)、第二單刀三擲開(kāi)關(guān)、1GHz帶通濾波器、500MHz帶通濾波器、200MHz帶通濾波器；其中，第一單刀三擲開(kāi)關(guān)的動(dòng)端與第二雙向放大器一端相連；第一單刀三擲開(kāi)關(guān)的三個(gè)不動(dòng)端分別連接至1GHz帶通濾波器、500MHz帶通濾波器、200MHz帶通濾波器的一端；1GHz帶通濾波器、500MHz帶通濾波器、200MHz帶通濾波器的另一端分別連接至第二單刀三擲開(kāi)關(guān)的三個(gè)不動(dòng)端；第二單刀三擲開(kāi)關(guān)的動(dòng)端連接至中頻輸入輸出模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于相控陣天線分機(jī)的Ku/K頻段上下變頻電路，其特征在于，所述中頻輸入輸出模塊采用L頻段收發(fā)電路。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于相控陣天線分機(jī)的ku/k頻段上下變頻方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相控陣天線分機(jī)的ku/k頻段上下變頻方法，其特征在于，在所述步驟s1中，采用串口程序控制ku頻段接收通道、ku頻段發(fā)射通道、k頻段接收通道和k頻段發(fā)射通道的選通開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于相控陣天線分機(jī)的ku/k頻段上下變頻方法，其特征在于，在所述步驟s4中，所述開(kāi)關(guān)濾波模塊通過(guò)1ghz帶通濾波器、500mhz帶通濾波器、200mhz帶通濾波器實(shí)現(xiàn)1ghz帶寬濾波通道、500mhz帶寬濾波通道或200mhz帶寬濾波通道的選通。
4.一種用于相控陣天線分機(jī)的ku/k頻段上下變頻電路，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的用于相控陣天線分機(jī)的ku/k頻段上下變頻方法，所述變頻電路包括依次連接的射頻輸入輸出模塊、一次變頻模塊、二次變頻模塊、開(kāi)關(guān)濾波模塊和中頻輸入輸出模塊；其中，所述射頻輸入輸出模塊、一次變頻模塊、二次變頻模塊，開(kāi)關(guān)濾波模塊、中頻輸入輸出模塊均為雙向工作模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于相控陣天線分機(jī)的ku/k頻段上下變頻電路，其特征在于，所述射頻信號(hào)輸入輸出模塊包括ku頻段收發(fā)前端、k頻段收發(fā)前端和單刀雙擲開(kāi)關(guān)；其中，ku頻段收發(fā)前端、k頻段收發(fā)前端分別對(duì)應(yīng)連接至單刀雙擲開(kāi)關(guān)的兩個(gè)不動(dòng)端，單刀雙擲開(kāi)關(guān)的動(dòng)端連接至一次變頻模塊，用于實(shí)現(xiàn)ku頻段和k頻段射頻信號(hào)的選擇輸入和選擇輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于相控陣天線分機(jī)的ku/k頻段上下變頻電路，其...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓娜，劉遠(yuǎn)志，辜霄，楊秀強(qiáng)，楊先國(guó)，姚劍平，李慶東，龐玉會(huì)，梁杰，王杰明，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：成都西科微波通訊有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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