一种具有收发切换功能的延迟放大组件的制作方法

本实用新型涉及通信领域，特别是涉及一种具有收发切换功能的延迟放大组件。

背景技术：

近些年来，无线通信快速发展，为社会生活和工作带来了诸多便利，同时，无线用户逐年递增，业务更加多样化，数据业务急剧攀升，使得宽带无线信号和载波频率向高频扩展的需求日益迫切。

在无线通信系统中，信号收发机通常需要对接收到的信号/待发射的信号进行调节，使得接收到的信号具有期望的振幅、相位和/或频率特性；而延迟放大组件是信号收发机的重要部件，提供一种能够根据需要进行收发切换，且延迟精确可调的延迟放大组件，对于信号收发机具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有收发切换功能的延迟放大组件，能够根据需要进行收发切换，并且不管在信号发送或信号接收过程中，均具有延迟参数灵活可调的优势。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有收发切换功能的延迟放大组件，包括总口延迟模块、信号调理模块、第一功分合成模块和多个收发单元；所述总口延迟模块与信号调理模块连接，信号调理模块与第一功分合成模块连接，所述第一功分合成模块分别与每一个收发单元连接；

每一个所述的收发单元均包括第二功分合成模块和多个收发模块；所述第二功分合成模块与第一功分合成模块连接；第二功分合成模块还分别与同一个收发单元中的每一个收发模块连接；

每一个所述的收发通道均包括双工器、第一低噪声放大器、第一衰减器、第二低噪声放大器、第一驱动放大器、第二驱动放大器、第一切换开关和分口延迟模块；所述第一低噪声放大器的输入端与双工器连接，第一低噪声放大器的输出端依次通过第一衰减器、第二低噪声放大器与第一切换开关连接；所述第一驱动放大器的输入端与第一切换开关连接，第一驱动放大器的输出端通过第二驱动放大器与双工器连接；所述第一切换开关还与分口延迟模块连接，所述分口延迟模块与同一收发单元中的第二功分合成模块连接。

优选地，所述收发单元的数目为两个，每一个收发单元包括两个收发模块。

优选地，所述信号调理模块包括第二切换开关、第三低噪声放大器、第二衰减器、第三驱动放大器、第三切换开关、第四低噪声放大器和第三衰减器；所述第三低噪声放大器的输入端与第二切换开关连接，第三低噪声放大器的输出端依次通过第二衰减器、第三驱动放大器与第三切换开关连接；所述第四低噪声放大器的输入端与第三切换开关连接，第四低噪声放大器的输出端通过第三衰减器与第二切换开关连接，所述第二切换开关还与第一功分合成模块连接，所述第三切换开关还与总口延迟模块连接。

优选地，所述总口延迟模块和分口延迟模块包括相同的延迟线结构；

所述延迟线结构包括两个连接端口和多个依次连接的延迟单元，每一个所述的延迟单元均包括隔离器、第一单刀双掷开关、基准态通路、延迟态通路和第二单刀双掷开关；

同一个延迟单元中，所述隔离器与第一单刀双掷开关的动端连接，所述第一单刀双掷开关的第一个不动端通过基准态通路与第二单刀双掷开关的第一个不动端连接；所述第一单刀双掷开关的第二个不动端通过延迟态通路与第二单刀双掷开关的第二个不动端连接；

第一个延迟单元中，所述隔离器还连接到延迟线结构的第一个连接端口；最后一个延迟单元中，第二单刀双掷开关的动端连接到延迟线结构的第二个连接端口；任意两个相邻的延迟单元之间，上一个延迟单元中的第二单刀双掷开关的动端与下一个延迟单元中的隔离器输连接。

优选地，所述基准态通路包括基准位传输线，所述基准位传输线的一端与第一单刀双掷开关的第一个不动端，基准位传输线的另一端与第二单刀双掷开关的第一个不动端连接。

优选地，所述基准位传输线为rogersrt5880基板材料形成的传输线。

优选地，所述延迟态通路包括第一延迟位传输线、第二延迟位传输线和延迟位共面波导；

所述第一延迟位传输线的一端与第一单刀双掷开关的第二个不动端连接，第一延迟位传输线的另一端与延迟位共面波导的第一个端口连接；所述第二延迟位传输线的一端与延迟位共面波导的第二个端口连接，第二延迟位传输线的另一端与第二单刀双掷开关的第二个不动端连接。

所述第一延迟位传输线和第二延迟位传输线均为rogersrt5880基板材料形成的传输线。

在每个延迟单元中，所述基准位传输线的长度等于第一延迟位传输线和第二延迟位传输线的总长度。所述延迟位共面波导的介质基片为al2o3陶瓷基片。

本实用新型的有益效果是：（1）本实用新型包括多个收发单元，每一个收发单元中具有多个收发模块，具有丰富的通道资源；（2）总口延迟模块和分口延迟模块包括相同的延迟线结构，延迟线结构包括多个依次连接的延迟单元，可以通过对各个延迟单元的基准态通路和延迟态通路进行切换，以便于灵活调整延迟模块的延迟参数；（3）本实用新型对每一个收发模块均设置有分口延迟模块，能够对每一个收发通道进行延迟调节，同时还设置有总口延迟模块，能够对整个延迟放大组件进行延迟调节，可以相互配合实现灵活的延迟参数调整；（4）在每个延迟单元中，基准位通路中的基准位传输线的长度等于延迟态通路中第一延迟位传输线和第二延迟位传输线的总长度，两条通路的相位差完全由共面波导决定，而共面波导的介质基片为al2o3陶瓷基片，al2o3陶瓷基片具有较好的温度特性，其介电常数受温度变化的影响小，故能够有效提高延迟模块的精度。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图；

图2为收发单元的原理示意图；

图3为收发单元中每一个收发模块的原理示意图；

图4为信号调理模块的原理示意图；

图5为总口延迟模块和分口延迟模块的延迟线结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种具有收发切换功能的延迟放大组件，包括总口延迟模块、信号调理模块、第一功分合成模块和多个收发单元；所述总口延迟模块与信号调理模块连接，信号调理模块与第一功分合成模块连接，所述第一功分合成模块分别与每一个收发单元连接；

如图2所示，每一个所述的收发单元均包括第二功分合成模块和多个收发模块；所述第二功分合成模块与第一功分合成模块连接；第二功分合成模块还分别与同一个收发单元中的每一个收发模块连接；

如图3所示，每一个所述的收发通道均包括双工器、第一低噪声放大器、第一衰减器、第二低噪声放大器、第一驱动放大器、第二驱动放大器、第一切换开关和分口延迟模块；所述第一低噪声放大器的输入端与双工器连接，第一低噪声放大器的输出端依次通过第一衰减器、第二低噪声放大器与第一切换开关连接；所述第一驱动放大器的输入端与第一切换开关连接，第一驱动放大器的输出端通过第二驱动放大器与双工器连接；所述第一切换开关还与分口延迟模块连接，所述分口延迟模块与同一收发单元中的第二功分合成模块连接。

在本申请的实施例中，所述收发单元的数目为两个，每一个收发单元包括两个收发模块。

如图4所示，在本申请的实施例中，所述信号调理模块包括第二切换开关、第三低噪声放大器、第二衰减器、第三驱动放大器、第三切换开关、第四低噪声放大器和第三衰减器；所述第三低噪声放大器的输入端与第二切换开关连接，第三低噪声放大器的输出端依次通过第二衰减器、第三驱动放大器与第三切换开关连接；所述第四低噪声放大器的输入端与第三切换开关连接，第四低噪声放大器的输出端通过第三衰减器与第二切换开关连接，所述第二切换开关还与第一功分合成模块连接，所述第三切换开关还与总口延迟模块连接。在本申请的实施例中，上述的第一功分合成模块和第二合成模块均可采用功分器实现，因为功分器可以将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，可以作为合路器使用，故本申请的功分合成模块采用功分器即可。在本申请的实施例中，所述第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关均可以使用单刀双掷开关。

如图5所示，在本申请的实施例中，所述总口延迟模块和分口延迟模块包括相同的延迟线结构；

所述延迟线结构包括两个连接端口和多个依次连接的延迟单元，每一个所述的延迟单元均包括隔离器、第一单刀双掷开关、基准态通路、延迟态通路和第二单刀双掷开关；

同一个延迟单元中，所述隔离器与第一单刀双掷开关的动端连接，所述第一单刀双掷开关的第一个不动端通过基准态通路与第二单刀双掷开关的第一个不动端连接；所述第一单刀双掷开关的第二个不动端通过延迟态通路与第二单刀双掷开关的第二个不动端连接；

第一个延迟单元中，所述隔离器还连接到延迟线结构的第一个连接端口；最后一个延迟单元中，第二单刀双掷开关的动端连接到延迟线结构的第二个连接端口；任意两个相邻的延迟单元之间，上一个延迟单元中的第二单刀双掷开关的动端与下一个延迟单元中的隔离器输连接。在该实施例中，总口延迟模块中，延迟线结构的第一个连接端口与信号调理模块连接，第二个连接端口接收外部的射频信号或向外输出射频信号；分口延迟模块中，延迟线结构的第一个端口连接同一个收发模块中的第一切换开关，第二个端口连接同一个收发单元中的第二功分合成模块。

在本申请的实施例中，所述基准态通路包括基准位传输线，所述基准位传输线的一端与第一单刀双掷开关的第一个不动端，基准位传输线的另一端与第二单刀双掷开关的第一个不动端连接；所述基准位传输线为rogersrt5880基板材料形成的传输线。所述延迟态通路包括第一延迟位传输线、第二延迟位传输线和延迟位共面波导；所述第一延迟位传输线的一端与第一单刀双掷开关的第二个不动端连接，第一延迟位传输线的另一端与延迟位共面波导的第一个端口连接；所述第二延迟位传输线的一端与延迟位共面波导的第二个端口连接，第二延迟位传输线的另一端与第二单刀双掷开关的第二个不动端连接。所述第一延迟位传输线和第二延迟位传输线均为rogersrt5880基板材料形成的传输线。

其中，共面波导是指在介质基片的一个面上制作出中心导体带，并在紧邻中心导体带的两侧制作出导体平面，共面波导又叫共面微带传输线；在本申请的实施例中延迟位共面波导的介质基片为al2o3陶瓷基片，具有较好的温度特性，其介电常数受温度变化的影响小，故能够有效提高延迟模块的精度；在每个延迟单元中，所述基准位传输线的长度等于第一延迟位传输线和第二延迟位传输线的总长度，两条通路的相位差完全由陶瓷基片决定。另外，在高低温的极限状态下，基准态通路和延迟态通路中，rogersrt5880基板材料形成的传输线相位变化也完全一致，以完全抵消高低温极限状态的影响，基准态通路和延迟态通路在高低温下的总相位差也完全由陶瓷基片决定，故能够有效提高延迟模块的精度。

本实用新型的工作原理如下，在进行信号接收时，切换每一个收发模块中的第一切换开关，使得第二低噪声放大器与分口延迟模块连通，切换信号调理模块的第二收发切换开关，使得第一功分合成模块与第三低噪声放大器连通，切换信号调理模块的第三收发切换开关，使得第三驱动放大器与总口延迟模块连通；每一个接收单元中，各收发模块的双工器接收外部射频信号，在收发模块中进行低噪声放大和衰减后，将得到的信号传输给分口延迟模块进行延迟，将延迟后的信号传输给第二功分合成模块进行合成，合成得到的信号即为该接收单元的输出信号，各接收单元的输出信号传输给第一功分合成模块进行合成后，送入信号调理模块进行放大滤波，并将调理得到的信号传输给总口延迟模块进行延迟后向外输出。在进行信号发射时，切换每一个收发模块中的第一切换开关，使得第一驱动放大器与分口延迟模块连通，切换信号调理模块的第二收发切换开关，使得第一功分合成模块与第三衰减器连通，切换信号调理模块的第三收发切换开关，使得第四低噪声放大器与总口延迟模块连通；总口延迟模块接收外部的射频信号，进行延迟后，传输给信号调理模块进行放大、衰减后，传输给第一功分合成模块，由第一功分合成模块进行功率分配后，传输给每一个收发单元中的第二功分合成模块，由第二功分合成模块进行功率分配后，传输给该收发单元中的每一个收发模块，在每一个收发模块中，通过分口延迟模块对接收到的信号进行延迟处理，在进行放大后，通过双工器向外输出。由于本实用新型包括多个收发单元，每一个收发单元中具有多个收发模块，具有丰富的通道资源；同时，总口延迟模块和分口延迟模块包括相同的延迟线结构，延迟线结构包括多个依次连接的延迟单元，可以通过对各个延迟单元的基准态通路和延迟态通路进行切换，以便于灵活调整延迟模块的延迟参数；具体地，设延迟线结构模块包含三个延迟单元，三个延迟单元的延迟态通路的延迟分别为1λ、2λ、4λ，则实际使用时可以通过各个延迟单元中基准态通路和延迟态通路的切换，得到不同的延迟参数，例如，第一个延迟单元切换到延迟态通路，其余延迟单元切换到基准态通路，则整个延迟线结构的延迟参数为1λ；第二个延迟单元切换到延迟态通路，其余延迟单元切换到基准态通路，则整个延迟线结构的延迟为2λ；将第一个延迟单元和第二个延迟单元切换到延迟态通路，其余延迟单元切换到基准态通路，则整个延迟线结构的延迟为3λ，同理，想要调节到其他所需延迟参数时（如4λ、5λ、6λ、7λ），只需对各延迟单元的通路进行切换即可；故本实用新型中分口延迟模块和总口延迟模块均具有延迟参数灵活可调的优势；本实用新型对每一个收发模块均设置有分口延迟模块，能够对每一个收发通道进行延迟调节，同时还设置有总口延迟模块，能够对整个延迟放大组件进行延迟调节，可以相互配合实现灵活的延迟参数调整，例如调节各个收发模块中分口延迟模块的延迟为3λ，调节总口调节模块的延迟为4λ,即可相互配合实现延迟参数的灵活调整。在一些实施例中，分口延迟模块和总口延迟模块的延迟线结构还可以包括不同个数的延迟单元，例如分口延迟模块的延迟线结构包括三个延迟单元，延迟分别为1λ、2λ、4λ，总口延迟模块的延迟线结构包括四个延迟单元延迟分别为2λ、4λ、8λ、16λ，相互配合后更能够进一步地增加延迟参数调整的灵活性。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。