信號(hào)收發(fā)機(jī)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種信號(hào)收發(fā)機(jī)，特別是一種Ka頻段衛(wèi)星信號(hào)的收發(fā)機(jī)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著寬帶衛(wèi)星通訊的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，頻譜資源日趨有限，現(xiàn)有的衛(wèi)星通訊收發(fā)組件工作頻帶較低(如C波段和Ku波段等，如專利CN201310717841.X《一種便攜式Ku波段海上動(dòng)中通衛(wèi)星通信天線系統(tǒng)》)，其在頻段資源擁擠問題，已經(jīng)無法滿足衛(wèi)星通信對(duì)傳輸速率、穩(wěn)定性日益提高的要求。另外，目前部分衛(wèi)星通訊用收發(fā)機(jī)使用一次變頻外差式結(jié)構(gòu)，其接收鏈路僅由一次變頻放大后就解調(diào)輸出信號(hào)，存在選頻特性較差、通頻帶較寬、容易受干擾。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種具有較高增益的信號(hào)收發(fā)機(jī)。
[0004]一種信號(hào)收發(fā)機(jī)，用于連接一 Ka頻段衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器的基帶以接收及輸出對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)，所述信號(hào)收發(fā)機(jī)包括天線輻射模塊、傳輸模塊、雙工器、發(fā)射模塊及接收模塊，所述天線輻射模塊通過所述傳輸模塊連接所述雙工器的第一端，所述基帶通過所述發(fā)射模塊連接所述雙工器的第二端以通過所述雙工器的第一端及第二端輸出一中頻信號(hào)給所述天線輻射模塊發(fā)射;所述雙工器的第三端通過所述接收模塊連接所述基帶使得所述基帶通過所述雙工器的第一端及第三端接收來自所述天線輻射模塊的微波信號(hào);所述發(fā)射模塊及所述接收模塊均采用二次變頻超外差式結(jié)構(gòu)。
[0005]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的信號(hào)收發(fā)機(jī)面向Ka頻段衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器，頻率高、頻帶資源豐富，天線可以提供較大的增益，且本發(fā)明的信號(hào)收發(fā)機(jī)采用二次變頻超外差式結(jié)構(gòu)，增益較高、穩(wěn)定、可調(diào)節(jié)，具有良好的假象鏡頻抑制能力、像頻抗拒比和高靈敏度，易于實(shí)現(xiàn)高線性混頻和相應(yīng)帶寬需求。
【【附圖說明】】
[0006]圖1為本發(fā)明信號(hào)收發(fā)機(jī)的較佳實(shí)施方式的示意圖。
[0007]圖2為本發(fā)明信號(hào)收發(fā)機(jī)射頻基板材料的X射線衍射圖譜。
【【具體實(shí)施方式】】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0009]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明信號(hào)收發(fā)機(jī)100用于連接一Ka頻段衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器的基帶200以接收及發(fā)送對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)。所述信號(hào)收發(fā)機(jī)100包括天線輻射模塊10、傳輸模塊20、雙工器30、發(fā)射模塊40及接收模塊50。所述天線輻射模塊10通過所述傳輸模塊20連接所述雙工器30的第一端，所述Ka頻段衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器的基帶200通過所述發(fā)射模塊40連接所述雙工器30的第二端以通過所述雙工器30的第一端及第二端輸出一中頻信號(hào)給所述天線輻射模塊10發(fā)射。所述雙工器30的第三端通過所述接收模塊50連接所述基帶200使得所述基帶200通過所述雙工器30的第一端及第三端接收來自所述天線輻射模塊10的微波信號(hào)。
[0010]本實(shí)施方式中，所述發(fā)射模塊40及所述接收模塊50均采用二次變頻超外差式結(jié)構(gòu)，具體的，所述接收模塊50可接收的射頻頻率范圍為18.3GHz?20.2GHz，輸出的射頻頻率范圍為1.03GHz?1.53GHz ；所述發(fā)射模塊40可接收的射頻頻率范圍為1.83GHz?2.33GHz，輸出的射頻頻率范圍為28.1GHz?30.0GHz。
[0011]具體的，本實(shí)施方式中，所述天線輻射模塊10為一偏饋天線，所述傳輸模塊20包括一波導(dǎo)移相器21及一腔體高通濾波器22。所述腔體高通濾波器22通過所述波導(dǎo)移相器21連接所述天線輻射模塊10以對(duì)所述天線輻射模塊10接收的微波信號(hào)濾波。本實(shí)施方式中，所述腔體高通濾波器22用于使頻率高于或位于Ka范圍內(nèi)的高頻信號(hào)通過，削弱Ka波段以下的雜訊。所述腔體高通濾波器22還連接所述雙工器30的第一端。
[0012]所述接收模塊50包括一接收信號(hào)處理單元51、一控制監(jiān)控單元52，一第一接收變頻單元53及一第二接收變頻單元54。所述信號(hào)接收處理單元51包括依序連接的濾波器511、預(yù)失真器512、放大器513、衰減器514及濾波器515。所述濾波器511連接所述雙工器30的第三端。本實(shí)施方式中，所述濾波器511為一寬頻帶帶通濾波器，其由LC無源網(wǎng)絡(luò)組成，所述濾波器511用于將接收的信號(hào)經(jīng)初步濾波后輸出給所述預(yù)失真器512。所述預(yù)失真器512采用基帶數(shù)字預(yù)失真技術(shù)。所述控制監(jiān)控單元52還分別連接所述基帶200及所述預(yù)失真器512、放大器513及衰減器514，所述控制監(jiān)控單元52用于接收由基帶200發(fā)出的控制信號(hào)控制所述預(yù)失真器512對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行預(yù)失真，并控制所述放大器513及衰減器514對(duì)信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)式放大并通過所述衰減器514對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行與后級(jí)的阻抗匹配，調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益和線性度。所述濾波器515用于濾除帶外干擾信號(hào)后輸出給所述第一接收變頻單元53。
[0013]所述第一接收變頻單元53包括變頻器531、濾波器532、放大器533及一第一本地振蕩器534。所述變頻器531連接所述濾波器515并對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行降頻。所述變頻器531還依序連接所述濾波器532及所述放大器533輸出信號(hào)給所述第二接收變頻單元54。所述第一本地振蕩器534連接所述變頻器531用于輸出一本振信號(hào)給所述變頻器531。本實(shí)施方案中，所述第一本地振蕩器534用于提供低相位噪聲且頻率可調(diào)節(jié)的本振信號(hào)。所述濾波器532為一鏡像抑制帶通濾波器用于濾除混頻的鏡像信號(hào)。所述放大器533為一中頻放大器用于將信號(hào)放大后輸出給所述第二接收變頻單元54。所述第二接收變頻單元54包括變頻器541、濾波器542、放大器543及一第二本地振蕩器544，所述第二本地振蕩器544用于輸出一本振信號(hào)給所述變頻器521，所述第二本地振蕩器544用于提供低相位噪聲且頻率可調(diào)節(jié)的本振信號(hào)。所述變頻器541用于對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行二次變頻，所述濾波器542用于對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行濾波，所述放大器543用于對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行放大后輸出給所述基帶200進(jìn)行解調(diào)。
[0014]所述發(fā)射模塊40包括一第一發(fā)射變頻單元41、第二發(fā)射變頻單元42及一發(fā)射信號(hào)處理單元43。所述第一發(fā)射變頻單元41包括依序連接的放大器411、變頻器412及濾波器413。所述放大器411用于接收來自所述基帶200的中頻信號(hào)，如2.0GHz的中頻信號(hào)，并進(jìn)行放大，所述變頻器412連接所述第二本地振蕩器544用于接收并根據(jù)接收的低相位噪聲且頻率可調(diào)節(jié)的本振信號(hào)升頻，所述濾波器413用于對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行濾波并輸出如14.97?16.17GHz之間的中頻信號(hào)給所述第二發(fā)射變頻單元42。所述第二發(fā)射變頻單元42包括依序連接的放大器421、變頻器422及濾波器423，所述變頻器422連接所述第一本地振蕩器534用于接收低相位噪聲且頻率可調(diào)節(jié)的本振信號(hào)。所述第二發(fā)射變頻單元42用于對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行放大、二次變頻及濾波后輸出給所述發(fā)射信號(hào)處理單元43。所述發(fā)射信號(hào)處理單元43包括依序連接的放大器431、隔離器432及濾波器433。所述發(fā)射信號(hào)處理單元43對(duì)所接收的信號(hào)經(jīng)所述放大器431進(jìn)行功率放大后，經(jīng)所述隔離器432防止輸出失配，并經(jīng)所述濾波器433濾波后傳輸給所述雙工器30的第二端以通過所述雙工器30的第二端及第一端及所述傳輸模塊20輸出給所述天線輻射模塊10進(jìn)行發(fā)射。
[0015]本實(shí)施方式中，所述第一本地振蕩器534及所述第二本地振蕩器544均使用鈦酸鋇介質(zhì)諧振振蕩器提供低相位噪聲且頻率可調(diào)節(jié)的本振信號(hào)送給所述變頻器531、541、412、422。
[0016]本發(fā)明信號(hào)收發(fā)機(jī)100在接收信號(hào)時(shí)，由衛(wèi)星下發(fā)的Ka頻段微波信號(hào)，如頻率為18.3GHz?20.2GHz之間，被所述天線輻射模塊10接收，所述微波信號(hào)通過所述波導(dǎo)移相器21進(jìn)入所述腔體高通濾波器22，使頻率高于或位于Ka范圍內(nèi)的高頻信號(hào)通過，削弱Ka波段以下的雜訊。所述微波信號(hào)經(jīng)所述接收信號(hào)處理單元51處理后通過所述第一接收變頻單元53變頻后，輸出如9.67GHz?10.87GHz之間的信號(hào)，再經(jīng)所述第二接收變頻單元54 二次變頻后，輸出如1.03GHz?1.53GHz之間的中頻信號(hào)至所述衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器的基帶200進(jìn)行解調(diào)。
[0017]本發(fā)明信號(hào)收發(fā)機(jī)100在發(fā)射信號(hào)時(shí)，由所述衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器的基帶200送入調(diào)制后的如波段1.83GHz?2.33GHz之間的中頻信號(hào)，經(jīng)所述第一發(fā)射變頻單元41升頻后輸出如波段14.97?16.17GHz之間的信號(hào)，接著再經(jīng)所述第二發(fā)射變頻單