專利名稱：多路切換掃頻接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
多路切換掃頻接收機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于微波器件與技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是多路切換掃頻接收機(jī)。
技術(shù)背景[0002]微波無線接收系統(tǒng)，通過接收微波信號(hào)并轉(zhuǎn)變成低頻信號(hào)處理，主要依靠的就是微波接收機(jī)，它是微波接收系統(tǒng)的重要組成部分。微波無線接收系統(tǒng)一般要求微波接收機(jī)具有較高的增益和良好的線性度，較低的駐波、噪聲系數(shù)，較好的帶內(nèi)平坦度等。而可以實(shí)現(xiàn)小型化的、接收頻率可調(diào)、輸出頻率/帶寬可調(diào)的接收機(jī)，在目前國內(nèi)市場(chǎng)上還在少數(shù)， 由于其高集成和小型化的特點(diǎn)，所以在結(jié)構(gòu)加工，材料的焊接工藝等很難保證上述要求，或者就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不容易調(diào)試，大批量生產(chǎn)受到限制。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，提供一種技術(shù)指標(biāo)比較優(yōu)良的多路切換掃頻接收機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊，容易調(diào)試，能有效地滿足微波無線接收系統(tǒng)的要求。[0004]一種多路切換掃頻接收機(jī)，包括屏蔽盒體和基板，基板密閉在屏蔽盒體內(nèi)，基板上載有微波電路，微波電路包括[0005]控制部分，包括控制器、存儲(chǔ)器和通信模塊；[0006]本振部分，包括晶振、頻率綜合器、帶通濾波器和放大器；[0007]檢波部分，包括帶通濾波器、放大器、定向耦合器和檢波器；[0008]混頻部分，包括混頻器[0009]中頻部分，包括低通濾波器、放大器和可控開關(guān)濾波電路；[0010]本振部分中，晶振輸出頻率信號(hào)經(jīng)頻率綜合器后得到所需頻率信號(hào)，該信號(hào)依次經(jīng)帶通濾波器和放大器后作為混頻器的本振信號(hào)；[0011]檢波部分中，接收到的信號(hào)依次經(jīng)帶通濾波器和放大器后傳入定向耦合器，定向耦合器的輸出信號(hào)一路傳給濾波器，另一路經(jīng)檢波器得到檢波電壓信號(hào)；[0012]中頻部分中，混頻器出的中頻信號(hào)，依次經(jīng)過低通濾波和放大后，再經(jīng)可控開關(guān)濾波電路濾波選通后輸出中頻信號(hào)；[0013]所述控制器與存儲(chǔ)器連接，并通過通信模塊與上位機(jī)通信；控制器的控制信號(hào)輸出端輸出可控開關(guān)濾波電路的開關(guān)控制信號(hào)和頻率綜合器的頻率控制信號(hào)；控制器的控制信號(hào)輸入端接收來自檢波器的檢波電壓信號(hào)。[0014]可控開關(guān)濾波電路包括連接依次連接的第一多路可控開關(guān)、不同通頻帶的多個(gè)低通濾波器和第二多路可控開關(guān)；第一和第二多路可控開關(guān)的通路對(duì)應(yīng)相應(yīng)通頻帶的低通濾波器；可控開關(guān)濾波電路的開關(guān)控制信號(hào)分別控制第一和第二多路可控開關(guān)。[0015]所述檢波部分中，帶通濾波器的通頻帶是300 1200MHz，所述本振部分輸出的本振信號(hào)的帶寬是310 1245MHz。所述頻率綜合器經(jīng)控制器控制，輸出步進(jìn)為20MHz的 310 1245MHz本振信號(hào)。所述頻率綜合器為ADF4350系列芯片。[0016]所述通信模塊是串行通信模塊。[0017]所述基板是聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板。[0018]所述第一和第二多路可控開關(guān)為四路可控開關(guān)；不同通頻帶的多個(gè)低通濾波器包括15MHz低通濾波器、25MHz低通濾波器、45MHz低通濾波器和85MHz低通濾波器。[0019]所述晶振是溫補(bǔ)晶振。[0020]溫補(bǔ)晶振、頻率綜合器、各個(gè)帶通濾波器、各個(gè)低通濾波器、各個(gè)放大器、混頻器、 定向耦合器、檢波器、第一多路可控開關(guān)、第二多路可控開關(guān)、控制器、通信模塊和通信模塊都是匪IC芯片。[0021]本實(shí)用新型具有優(yōu)良的技術(shù)指標(biāo)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且小型化，調(diào)試方便，成本低。特別是加入了各類匪IC芯片，提高了器件的整體指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)其優(yōu)良的性能。


[0022]圖1為本實(shí)用新型電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
[0023]
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說明[0024]本例的技術(shù)方案是300-1200MHZ四路切換掃頻接收機(jī)，主要由混頻、本振、中頻、 檢波和控制部分組成。[0025]接收到的300 1200MHz信號(hào)，經(jīng)過濾波放大后與310 1245MHz本振信號(hào)進(jìn)行混頻，輸出中頻信號(hào)。[0026]接收信號(hào)其中一路通過耦合檢波輸出給后端處理。[0027]IOMHz晶振作為參考，輸入頻綜芯片，通過控制，輸出步進(jìn)為20MHz的310 1245MHz本振信號(hào)。[0028]混頻輸出的中頻信號(hào)，經(jīng)過四路開關(guān)濾波選通，濾波放大后輸出給后端處理。[0029]控制部分，負(fù)責(zé)與上位機(jī)進(jìn)行通信，控制頻率步進(jìn)、帶寬選擇和中頻頻率選擇。[0030]本例中，步進(jìn)為20MHz的310 1245MHz本振設(shè)計(jì)，本例選擇了超小型、高集成的頻綜芯片ADF4350BCPZ為核心來搭建本設(shè)計(jì)。該芯片工作頻段為137. 5 4400MHz，內(nèi)部集成了壓控振蕩器和輸出放大器，簡(jiǎn)單的三線串口控制，相位噪聲也較好，完全符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，該芯片為超小型表貼封裝，外圍電路較少，這樣節(jié)省了 PCB版面空間，有利于整體小型化設(shè)計(jì)。[0031]本技術(shù)方案主要優(yōu)點(diǎn)在于它的集成度較高，有利于整個(gè)接收機(jī)的小型化?？刂坪碗娫床糠植捎眉傻姆薎C芯片，控制程序燒錄在閃存單片機(jī)中，便于在線修改和重復(fù)擦寫；采用EEPROM芯片，實(shí)現(xiàn)了掉電保存功能，有利于突然斷電下系統(tǒng)狀態(tài)的維持；電源芯片轉(zhuǎn)換效率高、體積小，有效控制了整個(gè)收發(fā)模塊的功耗。該模塊輸入/出采用射頻同軸SMA， 傳輸損耗低、結(jié)構(gòu)緊湊，抗振和電磁屏蔽性能優(yōu)異。[0032]本實(shí)用新型所用的射頻同軸SMA連接器和DB9矩形連接器，使得結(jié)構(gòu)比較緊湊，裝配簡(jiǎn)單，性能可靠，損耗小，易于集成；所用的寬介電常數(shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板為國產(chǎn)微波板，介電常數(shù)寬，并具有優(yōu)異的機(jī)械、化學(xué)和物理電氣性能；所用的頻率綜合器、開關(guān)、放大器、單片機(jī)、電源芯片等都是超小型、高集成、表貼封裝的匪IC芯片，這就保證了可以在一塊電路板上集成所有的功能電路，極大減小整個(gè)電路體積，便于模塊的小型化、一體化設(shè)計(jì)。[0033]本例的針對(duì)300-1200MHZ四路切換掃頻接收機(jī)主要包括屏蔽盒體和基板，基板密閉在屏蔽盒體內(nèi)，基板上載有微波電路，微波電路包括[0034]控制部分，包括控制器、存儲(chǔ)器和通信模塊；[0035]本振部分，包括晶振、頻率綜合器、帶通濾波器和放大器；[0036]檢波部分，包括帶通濾波器、放大器、定向耦合器和檢波器；[0037]混頻部分，包括混頻器[0038]中頻部分，包括低通濾波器、放大器、第一多路可控開關(guān)、不同通頻帶的多個(gè)低通濾波器和第二多路可控開關(guān)；第一和第二多路可控開關(guān)的通路對(duì)應(yīng)相應(yīng)通頻帶的低通濾波器；[0039]本振部分中，晶振輸出頻率信號(hào)經(jīng)頻率綜合器后得到所需頻率信號(hào)，該信號(hào)依次經(jīng)帶通濾波器和放大器后作為混頻器的本振信號(hào)；[0040]檢波部分中，接收到的信號(hào)依次經(jīng)帶通濾波器和放大器后傳入定向耦合器，定向耦合器的輸出信號(hào)一路傳給濾波器，另一路經(jīng)檢波器得到檢波電壓信號(hào)；[0041]中頻部分中，混頻器出的中頻信號(hào)，依次經(jīng)過低通濾波和放大后，再經(jīng)第一多路可控開關(guān)、不同通頻帶的多個(gè)低通濾波器以及第二多路可控開關(guān)濾波選通后輸出中頻信號(hào)；[0042]所述控制器與存儲(chǔ)器連接，并通過通信模塊與上位機(jī)通信；控制器的控制信號(hào)輸出端輸出第一和第二多路可控開關(guān)的開關(guān)控制信號(hào)和頻率綜合器的頻率控制信號(hào)；控制器的控制信號(hào)輸入端接收來自檢波器的檢波電壓信號(hào)。[0043]本例中，所述檢波部分中，帶通濾波器的通頻帶是300 1200MHz，所述本振部分輸出的本振信號(hào)的帶寬是310 1245MHz。所述頻率綜合器經(jīng)控制器控制，輸出步進(jìn)為 20MHz的310 1245MHz本振信號(hào)。所述頻率綜合器為ADF4350系列芯片。所述通信模塊是串行通信模塊。所述基板是聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板。[0044]所述第一和第二多路可控開關(guān)為四路可控開關(guān)；不同通頻帶的多個(gè)低通濾波器包括15MHz低通濾波器、25MHz低通濾波器、45MHz低通濾波器和85MHz低通濾波器；上述電路構(gòu)成可控的開關(guān)濾波電路。[0045]所述晶振是溫補(bǔ)晶振。[0046]溫補(bǔ)晶振、頻率綜合器、各個(gè)帶通濾波器、各個(gè)低通濾波器、各個(gè)放大器、混頻器、 定向耦合器、檢波器、第一多路可控開關(guān)、第二多路可控開關(guān)、控制器、通信模塊和通信模塊都是匪IC芯片。[0047]300-1200MHZ四路切換掃頻接收機(jī)從功能上分為接收微波電路和控制兩部分。[0048]溫補(bǔ)晶振的參考信號(hào)，輸入到頻率綜合器中，通過控制，輸出一個(gè)本振信號(hào)，然后經(jīng)過濾波器、放大器、濾波器的濾波放大后，與接收信號(hào)在混頻器中進(jìn)行混頻。頻率綜合器所需的電壓通過電源芯片轉(zhuǎn)換得到，效率高、體積小。[0049]接收信號(hào)，輸入濾波器、放大器、濾波器進(jìn)行濾波放大后，經(jīng)過定向耦合器，一路輸出信號(hào)與本振信號(hào)進(jìn)行混頻；另一路經(jīng)過檢波器檢波輸出電平給控制部分。[0050]混頻后的信號(hào)，輸入濾波器、放大器進(jìn)行濾波放大后，經(jīng)過開關(guān)濾波電路，該電路包括濾波器、第一多路可控開關(guān)、多路濾波器、第二多路可控開關(guān)，通過控制部分控制輸出中心頻率和帶寬，最終輸出。[0051]控制部分，包括多種接插件、單片機(jī)、矩形插入式FC-10P連接器、晶體、232接口芯片和EEPROM芯片。通過編寫并燒錄合適的程序，實(shí)現(xiàn)了由上位機(jī)232通信接口來控制本振信號(hào)的步進(jìn)、輸出中頻中心頻率/帶寬的可調(diào)及掉電保存等功能。[0052]電路的設(shè)計(jì)，依托于寬介電常數(shù)聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板的應(yīng)用，使得電路的性能得以充分發(fā)揮，保證了各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；并且以該國產(chǎn)板材替代了進(jìn)口板材，有效減少了成本和研制周期。[0053]常規(guī)設(shè)計(jì)的微波接收機(jī)需要在相關(guān)電磁場(chǎng)仿真軟件中建立整個(gè)器件的模型，設(shè)定并求解相關(guān)參數(shù)，以便得到最佳性能，本實(shí)用新型也是由此得到的。下面是由系統(tǒng)的需求而設(shè)計(jì)的接收機(jī)技術(shù)指標(biāo)[0054]接收頻率300MHz 1200MHz[0055]帶外抑制f ^ 200MHz抑制大于20dB[0056]f 彡 1400MHz 抑制大于 20dB[0057]頻率源步進(jìn)20MHz[0058]跳頻轉(zhuǎn)換穩(wěn)定時(shí)間< 50mS[0059]輸入功率-67 -7dBm(0. 3 300mVpp)[0060]中頻輸出頻率10/l5/25/45MHz (可調(diào))[0061]中頻IdB 帶寬10/20/40/80MHz (可調(diào))[0062]輸出功率-47 +15dBm(3 ;3500mVpp)[0063]鏡頻抑制》20dB[0064]中頻輸出雜散抑制彡60dB[0065]輸入/出阻抗50 Ω[0066]接收功率檢波模擬電壓輸出0. 9 1. 5V[0067]本振鎖定檢波TTL輸出，高電平表示本振鎖定，低電平表示本振失鎖[0068]電源+5V/320mA[0069]接口 接收輸入、中頻輸出為SMA-K，電源、控制信號(hào)為DB-9[0070]結(jié)構(gòu)尺寸124mmX114mmX30mm。
權(quán)利要求1.一種多路切換掃頻接收機(jī)，其特征是包括屏蔽盒體和基板，基板密閉在屏蔽盒體內(nèi)，基板上載有微波電路，微波電路包括控制部分，包括控制器、存儲(chǔ)器和通信模塊；本振部分，包括晶振、頻率綜合器、帶通濾波器和放大器；檢波部分，包括帶通濾波器、放大器、定向耦合器和檢波器；混頻部分，包括混頻器中頻部分，包括低通濾波器、放大器和可控開關(guān)濾波電路；本振部分中，晶振輸出頻率信號(hào)經(jīng)頻率綜合器后得到所需頻率信號(hào)，該信號(hào)依次經(jīng)帶通濾波器和放大器后作為混頻器的本振信號(hào)；檢波部分中，接收到的信號(hào)依次經(jīng)帶通濾波器和放大器后傳入定向耦合器，定向耦合器的輸出信號(hào)一路傳給濾波器，另一路經(jīng)檢波器得到檢波電壓信號(hào)；中頻部分中，混頻器出的中頻信號(hào)，依次經(jīng)過低通濾波和放大后，再經(jīng)可控開關(guān)濾波電路濾波選通后輸出中頻信號(hào)；所述控制器與存儲(chǔ)器連接，并通過通信模塊與上位機(jī)通信；控制器的控制信號(hào)輸出端輸出可控開關(guān)濾波電路的開關(guān)控制信號(hào)和頻率綜合器的頻率控制信號(hào)；控制器的控制信號(hào)輸入端接收來自檢波器的檢波電壓信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路切換掃頻接收機(jī)，其特征是可控開關(guān)濾波電路包括連接依次連接的第一多路可控開關(guān)、不同通頻帶的多個(gè)低通濾波器和第二多路可控開關(guān)；第一和第二多路可控開關(guān)的通路對(duì)應(yīng)相應(yīng)通頻帶的低通濾波器；可控開關(guān)濾波電路的開關(guān)控制信號(hào)分別控制第一和第二多路可控開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多路切換掃頻接收機(jī)，其特征是所述檢波部分中，帶通濾波器的通頻帶是300 1200MHz，所述本振部分輸出的本振信號(hào)的帶寬是310 1245MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多路切換掃頻接收機(jī)，其特征是所述頻率綜合器經(jīng)控制器控制，輸出步進(jìn)為20MHz的310 1245MHz本振信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多路切換掃頻接收機(jī)，其特征是所述頻率綜合器為ADF4350系歹丨J芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路切換掃頻接收機(jī)，其特征是所述通信模塊是串行通信模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路切換掃頻接收機(jī)，其特征是所述基板是聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔基板。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多路切換掃頻接收機(jī)，其特征是所述第一和第二多路可控開關(guān)為四路可控開關(guān)；不同通頻帶的多個(gè)低通濾波器包括15MHz低通濾波器、25MHz低通濾波器、45MHz低通濾波器和85MHz低通濾波器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路切換掃頻接收機(jī)，其特征是所述晶振是溫補(bǔ)晶振。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多路切換掃頻接收機(jī)，其特征是溫補(bǔ)晶振、頻率綜合器、各個(gè)帶通濾波器、各個(gè)低通濾波器、各個(gè)放大器、混頻器、定向耦合器、檢波器、第一多路可控開關(guān)、第二多路可控開關(guān)、控制器、通信模塊和通信模塊都是MMIC芯片。
專利摘要一種多路切換掃頻接收機(jī)，包微波電路，其結(jié)構(gòu)是本振部分中，晶振輸出頻率信號(hào)經(jīng)頻率綜合器后得到所需頻率信號(hào)，該信號(hào)依次經(jīng)帶通濾波器和放大器后作為混頻器的本振信號(hào)；檢波部分中，接收到的信號(hào)依次經(jīng)帶通濾波器和放大器后傳入定向耦合器，定向耦合器的輸出信號(hào)一路傳給濾波器，另一路經(jīng)檢波器得到檢波電壓信號(hào)；中頻部分中，混頻器出的中頻信號(hào)，依次經(jīng)過低通濾波和放大后，再經(jīng)可控開關(guān)濾波電路濾波選通后輸出中頻信號(hào)；控制器的控制信號(hào)輸出端輸出可控開關(guān)濾波電路的開關(guān)控制信號(hào)和頻率綜合器的頻率控制信號(hào)；控制器的控制信號(hào)輸入端接收來自檢波器的檢波電壓信號(hào)。本接收機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、容易調(diào)試，能有效地滿足微波無線接收系統(tǒng)的要求。
文檔編號(hào)H04B1/16GK202334500SQ201120441429
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者張君, 李淵, 楊廣舉, 歐陽建偉 申請(qǐng)人:江蘇軍一物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司