12.2GHz五倍頻信號源組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種12.2GHz五倍頻信號源組件，其包括屏蔽盒體和盒體內(nèi)的基板，基板上載有微波電路；微波電路包括輸出頻率為2.44GHz的頻率綜合器、低通濾波器、五倍頻器和帶通濾波器；頻率綜合器包括晶振信號源、控制器、鑒相器和壓控振蕩器；晶振信號源和壓控振蕩器的反饋信號輸出給鎖相環(huán)電路中鑒相器的頻率信號輸入端，控制器輸出控制信號給鑒相器，鑒相器輸出控制電壓給壓控振蕩器，進而輸出2.44GHZ的頻綜信號；此頻率信號經(jīng)過低通濾波器濾除諧波，再經(jīng)五倍頻器倍頻后，送入帶通濾波器，濾除雜散后輸出。本實用新型在較高集成度的基礎上實現(xiàn)高輸出頻率、低相噪、高穩(wěn)定度的信號源，調(diào)試簡單，能有效地滿足微波電子系統(tǒng)的要求。
【專利說明】12. 2GHz五倍頻信號源組件

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及微波器件【技術領域】，具體是一種12. 2GHz五倍頻信號源組件。

【背景技術】
[0002] 頻率信號源是現(xiàn)代射頻和微波電子系統(tǒng)的心臟，其性能直接影響整個電子系統(tǒng)。
[0003] 隨著無線電技術的發(fā)展，人們提出了各種各樣的頻率源的設計方案。其中鎖相式 頻率源具有輸出頻率高，頻率穩(wěn)定度高、頻譜純、寄生雜波小及相位噪聲低等優(yōu)點。而可以 實現(xiàn)高輸出頻率、低相噪、高穩(wěn)定度、小型化的信號源，在目前國內(nèi)市場上還在少數(shù)，由于其 高集成和高頻率的特點，所以在結構加工，材料的焊接工藝等方面很難保證相關技術要求， 或者就是結構復雜，不容易調(diào)試，大批量生產(chǎn)受到限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的是提供一種12.2GHz五倍頻信號源組件，其結構緊湊，容易調(diào) 試，能有效地滿足微波電子系統(tǒng)的要求。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案為：包括屏蔽盒體和盒體內(nèi)的基板， 基板上載有微波電路；
[0006] 微波電路包括輸出頻率為2. 44GHz的頻率綜合器、低通濾波器、五倍頻器和帶通 濾波器；頻率綜合器的頻率信號輸出端連接低通濾波器的輸入端，低通濾波器的輸出端連 接五倍頻器的輸入端；五倍頻器的輸出端連接帶通濾波器，帶通濾波器的輸出端即信號源 組件的輸出端；
[0007] 所述頻率綜合器包括晶振信號源、控制器、鑒相器和壓控振蕩器；鑒相器包括控制 端、頻率信號輸入端和電壓輸出端；壓控振蕩器的頻率信號輸出端即為頻率綜合器的頻率 信號輸出端，壓控振蕩器還包括反饋信號輸出端；晶振信號源和壓控振蕩器的反饋信號輸 出端分別連接鑒相器的頻率信號輸入端；鑒相器的控制端連接控制器，鑒相器的電壓輸出 端連接壓控振蕩器；
[0008] 屏蔽盒體的數(shù)量為1個以上；微波電路中，晶振、鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器和低通 濾波器位于同一屏蔽盒體中；五倍頻器和帶通濾波器分別單獨位于1個屏蔽盒體中。
[0009] 本實用新型中，頻率綜合器中各部件、低通濾波器、五倍頻器和帶通濾波器皆可采 用現(xiàn)有技術。控制器、鑒相器、晶振信號源和壓控振蕩器形成鎖相環(huán)電路，控制器對鑒相器 的控制亦為現(xiàn)有技術。在應用時，頻率綜合器輸出頻率信號經(jīng)低通濾波器濾除諧波，再進入 五倍頻器倍頻后，送入帶通濾波器，經(jīng)帶通濾波器濾除雜散后輸出。晶振信號源可采用外接 的晶振頻率信號，也可在頻率綜合器中集成晶振元件。
[0010] 進一步的，本實用新型中不同屏蔽盒體之間，電路通過射頻同軸SMA連接器連接。 SMA連接器傳輸損耗低、結構緊湊，抗振和電磁屏蔽性能優(yōu)異；分置的屏蔽盒體使系統(tǒng)結構 更加清晰，裝配更簡單，且由于其屏蔽性使得系統(tǒng)本身性能不因相互干擾而降低。
[0011] 優(yōu)選的，本實用新型中的晶振信號源采用恒溫晶振，其振蕩頻率穩(wěn)定。屏蔽盒體采 用鋁質(zhì)屏蔽盒體，成本較低，絕緣性較好?；宀捎脤捊殡姵?shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基 板，其為國產(chǎn)微波板，介電常數(shù)寬，并具有優(yōu)異的機械、化學和物理電氣性能。低通濾波器、 鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器、五倍頻器和帶通濾波器均為表貼封裝的麗1C芯片，這就可以極 大減小整個電路體積，便于組件的小型化設計。
[0012] 控制器采用PIC單片機，可將利用現(xiàn)有技術的頻綜控制程序燒錄在單片機的存儲 器中，便于在線修改和重復擦寫，用于控制2. 44GHz頻綜鎖相中的相關運算及頻率輸出。
[0013] 本實用新型的有益效果為：2. 44GHz的頻率綜合器具有高工作頻率、低相噪的特 點，壓控振蕩器具有超低噪聲、低環(huán)路電壓和較高輸出功率的特點，在上述兩電路模塊基礎 上，本實用新型通過單片機控制實現(xiàn)信號源組件的低相噪頻綜輸出，保證了倍頻后的頻率 信號性能的優(yōu)化。同時，本實用新型通過分立的屏蔽盒體，避免了微波電路不同功能模塊之 間的相互干擾，保證輸出信號的穩(wěn)定可靠；結構上較現(xiàn)有技術也更為緊湊。此外由于電路中 各部件均采用超小型表貼封裝，外圍電路較少，節(jié)省了 PCB版面空間，有利于整體小型化設 計；模塊間的連接使用射頻同軸SMA連接器，使得結構緊湊，裝配更為簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1所示為本實用新型微波電路原理示意框圖；
[0015] 圖2所示為本實用新型結構示意圖。

【具體實施方式】
[0016] 以下結合附圖和【具體實施方式】進一步說明。
[0017] 結合圖1和圖2所示，本實用新型的一種具體實施例為：12. 2GHz五倍頻信號源組 件包括屏蔽盒體和盒體內(nèi)的基板，基板上載有微波電路。微波電路包括輸出頻率為2. 44GHz 的頻率綜合器、低通濾波器、五倍頻器和帶通濾波器。
[0018] 如圖1所示，本實施例中2. 44GHZ頻率綜合器包括晶振信號源、控制器、鑒相器和 壓控振蕩器VC0 ;鑒相器包括控制端、頻率信號輸入端和電壓輸出端；壓控振蕩器的頻率信 號輸出端即為頻率綜合器的頻率信號輸出端，壓控振蕩器還包括反饋信號輸出端。晶振信 號源和壓控振蕩器VC0的輸出反饋信號傳給鑒相器的兩頻率信號輸入端，控制器輸出控制 信號給鑒相器的控制端；鑒相器輸出控制電壓給VC0 ;晶振信號源、控制器、鑒相器和壓控 振蕩器形成了鎖相環(huán)電路。頻率綜合器輸出頻率信號經(jīng)過低通濾波器濾除諧波，再進入五 倍頻器倍頻后，送入帶通濾波器，經(jīng)帶通濾波器濾除雜散后輸出，即得到12. 2GHZ的微波信 號源。
[0019] 上述實施例中，晶振信號源采用10MHZ的恒溫晶振；屏蔽盒體為鋁質(zhì)屏蔽盒體；基 板采用寬介電常數(shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板；低通濾波器、鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器、 五倍頻器和帶通濾波器均為表貼封裝的MMIC芯片；制器采用PIC單片機，可將利用現(xiàn)有技 術的頻綜控制程序燒錄在單片機的存儲器中，便于在線修改和重復擦寫，用于控制2. 44GHz 頻綜鎖相中的相關運算及頻率輸出。
[0020] 如圖2所示，本實用新型含3個鋁質(zhì)屏蔽盒體，微波電路中晶振信號源、鎖相環(huán)電 路、壓控震蕩電路VC0和低通濾波器位于同一屏蔽盒體中，五倍頻器與帶通濾波器分別單 獨位于不同屏蔽盒體內(nèi)中，并位于盒體內(nèi)寬介電常數(shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板上。單 片機用于控制頻綜輸出，2. 44GHz頻率信號經(jīng)過低通濾波器4濾除高次諧波后，輸入到五倍 頻器中，先進行內(nèi)部放大，再經(jīng)過五倍頻后輸出；輸出信號通過帶通濾波器把各次諧波雜散 濾除，輸出12. 2GHz信號。
[0021] 本實用新型電路依托于寬介電常數(shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板的應用，使得電 路的性能得以充分發(fā)揮，保證了各項指標的實現(xiàn)；并且以該國產(chǎn)板材替代了進口板材，有效 減少了成本和研制周期。常規(guī)設計的頻綜、倍頻器、帶通濾波器需要在相關電磁場仿真軟件 中建立整個器件的模型，設定并求解相關參數(shù)，以便得到最佳性能。
【權利要求】
1. 一種12. 2GHz五倍頻信號源組件，其特征是，包括屏蔽盒體和盒體內(nèi)的基板，基板上 載有微波電路； 微波電路包括輸出頻率為2.44GHz的頻率綜合器、低通濾波器、五倍頻器和帶通濾波 器；頻率綜合器的頻率信號輸出端連接低通濾波器的輸入端，低通濾波器的輸出端連接五 倍頻器的輸入端；五倍頻器的輸出端連接帶通濾波器，帶通濾波器的輸出端即信號源組件 的輸出端； 所述頻率綜合器包括晶振信號源、控制器、鑒相器和壓控振蕩器；鑒相器包括控制端、 頻率信號輸入端和電壓輸出端；壓控振蕩器的頻率信號輸出端即為頻率綜合器的頻率信號 輸出端，壓控振蕩器還包括反饋信號輸出端；晶振信號源和壓控振蕩器的反饋信號輸出端 分別連接鑒相器的頻率信號輸入端；鑒相器的控制端連接控制器，鑒相器的電壓輸出端連 接壓控振蕩器； 屏蔽盒體的數(shù)量為1個以上；微波電路中，晶振、鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器和低通濾波 器位于同一屏蔽盒體中；五倍頻器和帶通濾波器分別單獨位于1個屏蔽盒體中； 基板采用寬介電常數(shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板； 所述低通濾波器、鎖相環(huán)電路、壓控振蕩器、五倍頻器和帶通濾波器均為表貼封裝的 麗1C芯片。
2. 根據(jù)權利要求1所述的12. 2GHz五倍頻信號源組件，其特征是，不同屏蔽盒體之間， 電路通過射頻同軸SMA連接器連接。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的12. 2GHz五倍頻信號源組件，其特征是，晶振信號源采用 恒溫晶振。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的12. 2GHz五倍頻信號源組件，其特征是，所述控制器采用 PIC單片機。
【文檔編號】H03L7/085GK203872159SQ201420026570
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權日:2014年1月16日
【發(fā)明者】張君, 歐陽建偉, 康國新, 韓琳 申請人:江蘇軍一物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司