专利名称：Ka波段毫米波TR组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是毫米波TR组件，具体涉及的是Ka波段毫米波TR组件，属于毫米波器件技术领域。
背景技术：
毫米波高速宽带无线收发系统将微波信号转变成毫米波信号主要依靠的就是毫米波TR组件，它是毫米波系统的重要组成部分。毫米波高速宽带无线收发系统一般要求毫米波TR组件具有较高的输出功率和线性度，较低的驻波、很好的带内平坦度等。目前国内市场化的毫米波TR组件还在少数，由于其高频段和高工艺的特点，所以在结构加工，材料的焊接工艺等很难保证上述要求，或者就是结构复杂，不容易调试，大批量生产受到限制。
实用新型内容针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种技术指标比较优良的Ka波段毫米波TR组件，其结构紧凑，容易调试，能有效地满足Ka波段毫米波高速宽带无线收发系统的要求。为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现本实用新型包括屏蔽盒体和设置在屏蔽盒体内的微波电路，微波电路包括本振模块三倍频器、高通滤波器和功分器；本振输入信号依次经三倍频器和高通滤波器后进入功分器，再由功分器输出两路信号；毫米波上变频模块上混频器和上滤波放大电路；功分器的一路输出信号与发射中频输入信号在上混频器中混频后，经上滤波放大电路后，再经波导输出；毫米波下变频模块下滤波放大电路和下混频器；波导输入的信号经下滤波放大电路得到的信号，与功分器的另一路输出信号在下混频器中混频后，即为接收中频输出信号。上述本振模块中，还包括两个本振驱动放大器；功分器的两路输出信号分别经本振驱动放大器后输出。上述毫米波上变频模块中，上混频器前端连接有上中频放大器。上述毫米波上变频模块中，上滤波放大电路包括依次连接的预放大器、带通滤波器、驱动放大器和功放。上述毫米波上变频模块中，带通滤波器为陶瓷带通滤波器。上述毫米波下变频模块中，下混频器的后端依次连接有低通滤波器和下中频放大
ο上述毫米波下变频模块中，下滤波放大电路包括两级低噪放大器和镜像抑制滤波器；波导输入的信号经两级低噪放大器后，再经镜像抑制滤波器后输出。上述三倍频器，以及毫米波上变频模块中的上混频器和预放大器，集成在一块 MMIC芯片中。[0016]上述屏蔽盒体上设有两个波导口，分别通过微带探针对应耦合所述毫米波上变频模块和毫米波下变频模块；波导口宽边与微带探针伸入的方向垂直。本实用新型具有优良的技术指标，结构简单且小型化，调试方便，成本低，特别是加入了陶瓷滤波器，提高了器件的整体指标，实现其优良的性能。
以下结合附图和具体实施方式
来详细说明本实用新型；
图1为本实用新型的原理框具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式
，进一步阐述本实用新型。本实用新型包括屏蔽盒体和设置在屏蔽盒体内的微波电路，微波电路包括本振模块三倍频器、高通滤波器和功分器；本振输入信号依次经三倍频器和高通滤波器后进入功分器，再由功分器输出两路信号；毫米波上变频模块上混频器和上滤波放大电路；功分器的一路输出信号与发射中频输入信号在上混频器中混频后，经上滤波放大电路后，再经波导输出；毫米波下变频模块下滤波放大电路和下混频器；波导输入的信号经下滤波放大电路得到的信号，与功分器的另一路输出信号在下混频器中混频后，即为接收中频输出信号。上述本振模块中，还包括两个本振驱动放大器；功分器的两路输出信号分别经本振驱动放大器后输出。毫米波上变频模块中，上混频器前端连接有上中频放大器。毫米波上变频模块中，上滤波放大电路包括依次连接的预放大器、带通滤波器、驱动放大器和功放。毫米波上变频模块中，带通滤波器为陶瓷带通滤波器。毫米波下变频模块中，下混频器的后端依次连接有低通滤波器和下中频放大器。毫米波下变频模块中，下滤波放大电路包括两级低噪放大器和镜像抑制滤波器；波导输入的信号依次经一级低噪放大器和二级低噪放大器后，再经镜像抑制滤波器后输出。三倍频器，以及毫米波上变频模块中的上混频器和预放大器，集成在一块MMIC芯片中。屏蔽盒体上设有两个波导口，分别通过微带探针对应耦合所述毫米波上变频模块和毫米波下变频模块；波导口宽边与微带探针伸入的方向垂直。本例中，盒体主要分为三部分变频部分、滤波部分和放大部分。其中，变频部分采用集成的MMIC芯片，MMIC芯片的主要功能包括本振三倍频电路、混频电路、预放大电路等， 该芯片的主要优点在于它的集成度比较高，有利于整个毫米波TR组件模块的小型化。毫米波TR组件RF输入、输出采用微带到波导转换实现，波导口宽边与微带探针深入的方向垂直，使得整个盒体比较紧凑，无需调试，装配简单，性能可靠，损耗小，易于集成等。匪IC芯片的材料为GaAs，且芯片集成的功能比较齐全。所用的介质板为进口微波
4板(美国ROGERS公司的RT5880)，具有很高的强度、环境温度性能、以及附着力可靠等。所用的陶瓷滤波器结构比较容易与芯片进行连接，能够使整个毫米波TR组件模块的体积做的比较小，便于一体化设计，这也是本TR组件的最大优点。本实用新型具有优良的技术指标，结构简单且小型化，调试方便，成本低，特别是加入了陶瓷滤波器，提高了器件的整体指标，实现其优良的性能。常规设计的毫米波TR组件需要在相关电磁场仿真软件中建立整个器件的模型， 设定并求解相关参数，以便得到最佳性能，本实用新型也是由此得到的。下面是由系统的需求而设计的毫米波TR组件技术指标(1)毫米波上变频⑴主要技术指标IF 1. 5-3GHz IF 接口SMA-KFDIF 输入功率-20dBm -IOdBmLO 12. 4GHz 士 25MHz LO 接口 SMA_KFDLO 输入功率14-17dBmRF 38GHz 40GHz RF 接口 WR28增益彡;35dBP-1:彡 26dBm杂散输出彡-50dBc平坦度彡士0. 5dB (f0 士 25MHz)(2)毫米波下变频(R)主要技术指标RF频率范围38 40GHz输入接口 WR28LO 频率范围12. 4GHz士25MHz 接口形式SMA-KLO 输入功率14dBm 17dBmIF 频率范围1. 5GHz_3GHz接口形式SMA-K增益彡15dBP-I 彡 IOdBm平坦度彡士0. 5dB (f0 士 75MHz)噪声系数彡5dB输入/输出驻波彡1.8其他技术指标总要求功耗彡25W工作电压+7V+5V_5V供电接口DIP_10工作温度-40°C +55°C 存储温度-55°C +70°C重量< 800g以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.Ka波段毫米波TR组件，其特征在于，包括屏蔽盒体和设置在屏蔽盒体内的微波电路，所述微波电路包括本振模块三倍频器、高通滤波器和功分器；本振输入信号依次经三倍频器和高通滤波器后进入功分器，再由功分器输出两路信号；毫米波上变频模块上混频器和上滤波放大电路；所述功分器的一路输出信号与发射中频输入信号在上混频器中混频后，经上滤波放大电路后，再经波导输出；毫米波下变频模块下滤波放大电路和下混频器；波导输入的信号经下滤波放大电路得到的信号，与所述功分器的另一路输出信号在下混频器中混频后，即为接收中频输出信号。
2.根据权利要求1所述的Ka波段毫米波TR组件，其特征是所述本振模块中，还包括两个本振驱动放大器；功分器的两路输出信号分别经本振驱动放大器后输出。
3.根据权利要求1所述的Ka波段毫米波TR组件，其特征是所述毫米波上变频模块中， 上混频器前端连接有上中频放大器。
4.根据权利要求1或3所述的Ka波段毫米波TR组件，其特征是所述毫米波上变频模块中，上滤波放大电路包括依次连接的预放大器、带通滤波器、驱动放大器和功放。
5.根据权利要求4所述的Ka波段毫米波TR组件，其特征是所述毫米波上变频模块中， 所述带通滤波器为陶瓷带通滤波器。
6.根据权利要求1所述的Ka波段毫米波TR组件，其特征是所述毫米波下变频模块中， 下混频器的后端依次连接有低通滤波器和下中频放大器。
7.根据权利要求1或6所述的Ka波段毫米波TR组件，其特征是所述毫米波下变频模块中，下滤波放大电路包括两级低噪放大器和镜像抑制滤波器；所述波导输入的信号经两级低噪放大器后，再经镜像抑制滤波器后输出。
8.根据权利要求4所述的Ka波段毫米波TR组件，其特征是所述三倍频器，以及毫米波上变频模块中的上混频器和预放大器，集成在一块MMIC芯片中。
9.根据权利要求1所述的Ka波段毫米波TR组件，其特征是所述屏蔽盒体上设有两个波导口，分别通过微带探针对应耦合所述毫米波上变频模块和毫米波下变频模块；波导口宽边与微带探针伸入的方向垂直。
专利摘要本实用新型公开了Ka波段毫米波TR组件，包括屏蔽盒体和设置在屏蔽盒体内的微波电路，所述微波电路包括本振模块三倍频器、高通滤波器和功分器；本振输入信号依次经三倍频器和高通滤波器后进入功分器，再由功分器输出两路信号；毫米波上变频模块上混频器和上滤波放大电路；所述功分器的一路输出信号与发射中频输入信号在上混频器中混频后，经上滤波放大电路后，再经波导输出；毫米波下变频模块下滤波放大电路和下混频器；波导输入的信号经下滤波放大电路得到的信号，与所述功分器的另一路输出信号在下混频器中混频后，即为接收中频输出信号。本实用新型结构紧凑，容易调试，能有效地满足Ka波段毫米波高速宽带无线收发系统的要求。
文档编号H01P1/16GK202050038SQ20112006541
公开日2011年11月23日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者张君, 欧阳建伟, 武永 申请人:南京才华科技集团有限公司