專利名稱：Ku波段低噪聲降頻放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
Ku波段低噪聲降頻放大器技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于微波通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于衛(wèi)星通信領(lǐng)域的Ku波段低噪聲降頻放大器。背景技術(shù)：
近年來，電視衛(wèi)星接收器的蓬勃發(fā)展，世界各國無不積極發(fā)展直播電視衛(wèi)星，隨之帶動(dòng)了無線高頻通訊系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也使得國內(nèi)衛(wèi)星數(shù)字電視接收系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展起來，不但每年為我國賺取大量外匯，還增加國內(nèi)就業(yè)市場(chǎng)。直播衛(wèi)星接收器使用頻率頻帶Ku波段，Ku波段的衛(wèi)星下行信號(hào)先由天線接收，再經(jīng)過高頻頭的放大和下變頻形成950MHz—2050MHz的第一中頻信號(hào)，然后經(jīng)電纜傳送到接收機(jī)的高頻調(diào)諧器，高頻調(diào)諧器根據(jù)所需接收的頻率，通過PLL (鎖相環(huán))環(huán)路控制本機(jī)振蕩器頻率,把輸入信號(hào)變頻成479. 5MHz的第二中頻信號(hào)，最后經(jīng)由接收機(jī)的信號(hào)處理后，電視機(jī)播出影像信號(hào)和音頻信 號(hào)。目前，現(xiàn)有的含有一個(gè)射頻信號(hào)輸出端或兩個(gè)射頻信號(hào)輸出端的Ku波段電視衛(wèi)星低噪聲降頻放大器都使用傳統(tǒng)線路設(shè)計(jì)，即由電路分離式組件構(gòu)成，包括有低噪聲放大器、Ku波段空腔震蕩器、Ku波段混波器和中頻放大器，例如市面上的電視衛(wèi)星接收低噪聲放大器Ku-Band，其采用分離式組件構(gòu)成，即空腔震蕩器、中頻三極管放大器和電壓控制集成電路，線路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，震蕩頻率易發(fā)生漂移，分離式的元器件之間容易發(fā)生干擾，造成輸出頻率不穩(wěn)定，電視圖像不清晰、不穩(wěn)定；而且線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，エ藝流程較為復(fù)雜，生產(chǎn)難度大，生產(chǎn)過程不良率較高，不良品多，在人力、物力和時(shí)間上都造成很大的浪費(fèi)，另外，這些放大器都要調(diào)整介質(zhì)空腔震蕩器上的螺絲才能實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)整，使用、操作極不方便。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了ー種輸出頻率穩(wěn)定且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的Ku波段低噪聲降頻放大器。本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為ー種Ku波段低噪聲降頻放大器，包括有依次導(dǎo)通連接的天線、第一級(jí)放大器、第ニ級(jí)放大器、濾波器和集成電路，所述集成電路主要由依次相連的振蕩器、混波器和中頻放大器組成；所述集成電路各組成機(jī)構(gòu)分別設(shè)有防止射頻信號(hào)相互干擾的隔離罩；所述振蕩器包括有壓控振蕩器、鎖相回路；所述天線包括有水平極化天線和垂直極化天線，所述第一級(jí)放大器包括有第一放大器和第二放大器，所述第二級(jí)放大器為第三放大器，所述Ku波段低噪聲降頻放大器還包括有功分器，所述第一放大器和第二放大器的輸入端分別與所述水平極化天線和垂直極化天線連接，輸出端均與所述功分器的輸入端連接，所述功分器的輸出端與所述第三放大器的輸入端連接。進(jìn)ー步地，所述第一放大器和第二放大器均為微波場(chǎng)效電晶體，所述第三放大器是場(chǎng)效電晶體放大器，所述濾波器是帶通濾波器；[0014]進(jìn)ー步地，所述水平極化天線的長(zhǎng)度為Ku波段中一定頻率的波長(zhǎng)的四分之一倍，其放置位置距離本Ku波段低噪聲降頻放大器上的微波波導(dǎo)管管壁為Ku波段中一定頻率的波長(zhǎng)的四分之一倍，所述垂直極化天線的長(zhǎng)度為Ku波段中一定頻率的波長(zhǎng)的四分之一倍，且其放置位置距離本降頻放大器上反射棒為Ku波段中一定頻率的波長(zhǎng)的四分之一倍，所述反射棒距離微波波導(dǎo)管管壁為Ku波段中一定頻率的波長(zhǎng)的四分之一倍；所述水平極化天線的長(zhǎng)度及其放置位置距離微波波導(dǎo)管管壁為O. 575cm
O.625cm,所述垂直極化天線的長(zhǎng)度及其放置位置距離反射棒為O. 575cm O. 625cm,所述反射棒距離微波波導(dǎo)管管壁為O. 575cm O. 625cm ；所述Ku波段低噪聲降頻放大器還設(shè)有一外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)有分別用于放置第一放大器、第二放大器和第三放大器的第一隔離空腔、第二隔離空腔和第三隔離空腔。本實(shí)用新型通過上述技術(shù)方案，采用一體化的集成電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分離式設(shè)計(jì)的 低噪聲放大器、Ku波段空腔震蕩器、Ku波段混波器和中頻放大器，線路結(jié)構(gòu)得到極大的簡(jiǎn)化，生產(chǎn)難度和產(chǎn)品不良率也隨之得到明顯降低，且各組成機(jī)構(gòu)分別設(shè)有隔離罩，有效防止射頻信號(hào)(微波信號(hào))相互干擾，輸出頻率穩(wěn)定，并且振蕩器采用壓控振蕩器與鎖相回路設(shè)計(jì)，形成的振蕩頻率不易飄移，電視機(jī)即可接收到穩(wěn)定的信號(hào)，電視畫面更清晰、更穩(wěn)定，通過調(diào)整電壓即可完成頻率調(diào)整，使用操作十分方便。
圖I是本實(shí)用新型所述Ku波段低噪聲降頻放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型所述Ku波段低噪聲降頻放大器中集成電路的結(jié)構(gòu)示意框圖；圖3是本實(shí)用新型所述Ku波段低噪聲降頻放大器外殼的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱說明書附圖圖1-3。圖中水平極化天線I、垂直極化天線2、第一放大器3、第二放大器4、功分器5、第三放大器6、濾波器7、集成電路8、振蕩器81 (壓控振蕩器811、鎖相回路812)、混波器82、中頻放大器83、外殼9 (第一隔離空腔91、第二隔離空腔92和第三隔離空腔93)。如圖ト3中所示本實(shí)用新型提供了ー種Ku波段低噪聲降頻放大器，其采用微波波導(dǎo)管的設(shè)計(jì)，包括有水平極化天線I、垂直極化天線2、第一放大器3、第二放大器4、功分器5、第三放大器
6、濾波器7和集成電路8。其中，水平極化天線I的長(zhǎng)度為Ku波段中一定頻率(II. 7GHz 12. 7GHz)的波長(zhǎng)(2. 3cm 2. 5cm)的四分之一倍，即O. 575cm O. 625cm，其與第一放大器3的輸入端連接，且其放置位置距離本降頻放大器上的微波波導(dǎo)管(圖中未表示出來)管壁為Ku波段中一定頻率(II. 7GHz 12. 7GHz)的波長(zhǎng)(2. 3cm 2. 5cm)的四分之一倍，即
O.575cm O. 625cm以達(dá)到信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的效果；垂直極化天線2的長(zhǎng)度為Ku波段中一定頻率(II. 7GHz 12. 7GHz)的波長(zhǎng)(2. 3cm 2. 5cm)的四分之一倍，即 O. 575cm O. 625cm其與第二放大器4的輸入端連接，且其放置位置距離本降頻放大器上反射棒為Ku波段中一定頻率(11. 7GHz 12. 7GHz)的波長(zhǎng)(2. 3cm 2. 5cm)的四分之一倍，即O. 575cm
O.625cm以達(dá)到信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的效果，并且反射棒距離微波波導(dǎo)管管壁同樣為Ku波段中一定頻率(I I. 7GHz 12. 7GHz)的波長(zhǎng)(2. 3cm 2. 5cm)的四分之一倍，即O. 575cm O. 625cm以達(dá)到信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的效果；第一放大器3和第二放大器4均為微波場(chǎng)效電晶體，其輸出端均與功分器5的輸入端連接，主要分別用于降低由水平極化天線I和垂直極化天線2傳輸過來的微波信號(hào)(水平信號(hào)和垂直信號(hào))中的噪聲，然后對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行放大，并傳送給功分器5 ;功分器5包括有分別與第一放大器3的輸出端和第二放大器4的輸出端連接的兩個(gè)輸入端和與第三放大器6的輸入端連接的ー個(gè)輸出端，主要用于將水平信號(hào)傳輸線與垂直信號(hào)傳輸線合成單ー微波信號(hào)傳輸線，即第一放大器3傳送過來的水平信號(hào)與第二放大器4傳送過來的垂直信號(hào)合成在同一傳輸線上進(jìn)行傳輸，而且本Ku波段低噪聲降頻放大器還設(shè)有一外殼9(如圖3),外殼9內(nèi)設(shè)有分別用于放置第一放大器3、第二放大器4和第三放大器6的第一隔離空腔91、第二隔離空腔92和第三隔離空腔93，水平信號(hào)和垂直信號(hào)分別在P C板的位于第一隔離空腔91內(nèi)水平信號(hào)傳輸線和位于第二隔離空腔92內(nèi)垂直訊號(hào)傳輸線上傳輸，經(jīng)功分器5耦合的信號(hào)在位于第三隔離空腔93傳輸線上傳輸，這樣，水平信號(hào)與垂直信號(hào)在隔離達(dá)到最佳化下傳輸，使其信號(hào)傳遞損失極小，甚至可達(dá)到零損失；第三放大器6是場(chǎng)效電晶體放大器,其輸出端與濾波器7的輸入端連接,主要用于將功分器5傳輸過來的微波信號(hào)進(jìn)行放大，并傳輸給濾波器7 ;濾波器7是帶通濾波器，其輸出端與集成電路8連接，主要用于將放大后的微波信號(hào)中不需要的噪聲信號(hào)過濾掉，只允許特定頻率的有用微波信號(hào)通過，并傳送給集成電路8 ;集成電路8包括有依次相連接的振蕩器81、混波器82 和中頻放大器83，且各組成機(jī)構(gòu)分別設(shè)有隔離罩84，有效防止射頻信號(hào)(微波信號(hào))相互干擾，輸出頻率穩(wěn)定，所述振蕩器81由壓控振蕩器811與鎖相回路812組成，通過調(diào)整電壓即可完成頻率調(diào)整，使用、操作十分方便。本實(shí)用新型所述Ku波段低噪聲降頻放大器的工作原理首先，水平極化天線I和垂直極化天線2接收微波信號(hào)(水平信號(hào)和垂直信號(hào))，并分別傳送給第一放大器3和第二放大器4進(jìn)行降噪、放大處理；然后，經(jīng)降噪、放大處理的微波信號(hào)經(jīng)傳輸線傳送至功分器5進(jìn)行合成，并傳送給第三放大器6 ;接著，第三放大器6對(duì)傳輸過來的微波信號(hào)進(jìn)行放大后傳送輸給濾波器7，進(jìn)行濾掉噪聲信號(hào)處理，將特定頻率的有用的微波信號(hào)傳送給集成電路8 ;最后，集成電路8中的振蕩器81 (即壓控振蕩器811和鎖相回路812)產(chǎn)生本地振蕩信號(hào)與微波信號(hào)一并傳輸?shù)交觳ㄆ?2進(jìn)行混合，并將混合信號(hào)降為中頻信號(hào)后傳送至中頻信號(hào)放大器83，進(jìn)行放大、輸出。這樣，本實(shí)用新型采用一體化的集成電路8代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分離式設(shè)計(jì)的低噪聲放大器、Ku波段空腔震蕩器、Ku波段混波器和中頻放大器，線路結(jié)構(gòu)得到極大的簡(jiǎn)化，生產(chǎn)難度和產(chǎn)品不良率也隨之得到明顯降低，而且振蕩器81采用壓控振蕩器811與鎖相回路812設(shè)計(jì)，形成的振蕩頻率不易飄移，電視機(jī)即可接收到穩(wěn)定的信號(hào)，電視畫面更清晰、更穩(wěn)定。當(dāng)然，本實(shí)用新型所述的Ku波段低噪聲降頻放大器也可只設(shè)有水平極化天線I和第一放大器3，或者垂直極化天線2和第二放大器4，且第一放大器3或者第二放大器4直接與第三放大器6連接，省去功分器5，其它部件和結(jié)構(gòu)均一樣，也能達(dá)到上述效果。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)ー步詳細(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，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ー種Ku波段低噪聲降頻放大器，包括有依次導(dǎo)通連接的天線、第一級(jí)放大器、第二級(jí)放大器(6)、濾波器(7)和集成電路(8)，其特征在干所述集成電路(8)主要由依次相連的振蕩器(81)、混波器(82)和中頻放大器(83)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的Ku波段低噪聲降頻放大器，其特征在于所述集成電路(8)各組成機(jī)構(gòu)分別設(shè)有防止射頻信號(hào)相互干擾的隔離罩(84)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的Ku波段低噪聲降頻放大器，其特征在于所述振蕩器(81)包括有壓控振蕩器(811)、鎖相回路(812)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的Ku波段低噪聲降頻放大器，其特征在于所述天線包括有水平極化天線(I)和垂直極化天線(2)，所述第一級(jí)放大器包括有第一放大器(3)和第二放大器(4)，所述第二級(jí)放大器(6)為第三放大器，所述Ku波段低噪聲降頻放大器還包括有功分器(5)，所述第一放大器(3)和第二放大器(4)的輸入端分別與所述水平極 化天線(I)和垂直極化天線(2)連接，輸出端均與所述功分器(5)的輸入端連接，所述功分器(5)的輸出端與所述第三放大器(6)輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的Ku波段低噪聲降頻放大器，其特征在于所述第一放大器(3)和第二放大器(4)均為微波場(chǎng)效電晶體，所述第三放大器(6)是場(chǎng)效電晶體放大器，所述濾波器(7)是帶通濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的Ku波段低噪聲降頻放大器，其特征在于所述水平極化天線(I)的長(zhǎng)度為Ku波段中一定頻率的波長(zhǎng)的四分之一倍，其放置位置距離本Ku波段低噪聲降頻放大器上的微波波導(dǎo)管管壁為Ku波段中一定頻率的波長(zhǎng)的四分之一倍，所述垂直極化天線(2)的長(zhǎng)度為Ku波段中一定頻率的波長(zhǎng)的四分之一倍，且其放置位置距離本Ku波段低噪聲降頻放大器上反射棒為Ku波段中一定頻率的波長(zhǎng)的四分之一倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的Ku波段低噪聲降頻放大器，其特征在于所述反射棒距離微波波導(dǎo)管管壁為Ku波段中一定頻率的波長(zhǎng)的四分之一倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的Ku波段低噪聲降頻放大器，其特征在于所述水平極化天線(I)的長(zhǎng)度及其放置位置距離微波波導(dǎo)管管壁為O. 575cm O. 625cm,所述垂直極化天線(2)的長(zhǎng)度及其放置位置距離反射棒為O. 575cm O. 625cm，所述反射棒距離微波波導(dǎo)管管壁為 O. 575cm O. 625cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的Ku波段低噪聲降頻放大器，其特征在于還設(shè)有一外殼(9)，所述外殼(9)內(nèi)設(shè)有分別用于放置第一放大器(3)、第二放大器(4)和第三放大器(6)的第一隔離空腔(91)、第二隔離空腔(92)和第三隔離空腔(93)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種Ku波段低噪聲降頻放大器，包括有水平極化天線、垂直極化天線，第一放大器、第二放大器、功分器、第三放大器、濾波器和集成電路，所述集成電路主要由依次相連的振蕩器、混波器和中頻放大器組成。這樣，采用一體化的集成電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分離式設(shè)計(jì)，線路結(jié)構(gòu)極大地簡(jiǎn)化，生產(chǎn)難度和產(chǎn)品不良率也隨之明顯降低，且各組成機(jī)構(gòu)分別設(shè)有隔離罩，有效防止射頻信號(hào)相互干擾，輸出頻率穩(wěn)定，并且振蕩器采用壓控振蕩器與鎖相回路設(shè)計(jì),形成的振蕩頻率不易飄移，電視機(jī)即可接收到穩(wěn)定的信號(hào)，電視畫面更清晰、更穩(wěn)定，通過調(diào)整電壓即可完成頻率調(diào)整，使用操作十分方便。
文檔編號(hào)H04N5/50GK202513881SQ201220010278
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者姜皓文 申請(qǐng)人:珠海市肯普電子科技有限公司