一种超宽带大瞬时带宽下变频模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种变频模块，特别的设及一种超宽带大瞬时带宽下变频模块。
【背景技术】
[0002] 随着电子信息技术的发展，信号频带越来越宽。宽带接收机作为获取信息的设备 前端，需求越来越强烈。同时，为简化系统设计，希望对各频段信号进行统一的中频数字信 号处理，对宽带接收机的需求也十分强烈，其技术指标和环境适应性要求也越来越高，可W 说接收机的性能对信息获取起着非常重要作用。其中下变频模块就是其中的最重要的组成 部分。
[0003] 常规雷达中的下变频模块一般带宽较窄，采用封装器件、印刷微带电路板，使用普 通焊接或表贴焊技术进行器件装配。相控阵雷达由于单元众多，对单个通道的集成度、体 积、重量要求甚高，如果采用传统的表贴器件构成的变频通道，寄生效应大，指标没法保证， 且无法满足高集成度、重量轻、体积小的要求。因此，进行变频通道的设计应充分考虑集成 度、可靠性、体积、重量、成本、可制造性等因素。
[0004] 微组装技术是九十年代W来在半导体集成电路技术、混合集成电路技术和表面组 装技术(SMT)的基础上发展起来的新一代电子组装技术。微组装技术是在高密度多层互连 基板上，采用微焊接和封装工艺组装各种微型化片式元器件和半导体集成电路忍片，形成 高密度、高速度、高可靠的=维立体结构的高级微电子组件的技术。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种超宽带大瞬时带宽下变频模块，其具有高集成 度、重量轻、体积小、成本低、可靠性高并且具有良好的可制造性等优势。
[0006] 本实用新型通过W下技术方案实现:一种超宽带大瞬时带宽下变频模块，在电路 结构上，其包括低频段二次变频支路、高频段二次变频支路、单刀双掷开关Sl、中频放大支 路;所述低频段二次变频支路与所述高频段二次变频支路为对称结构，两个二次变频支路 的一端均接收射频信号，两个二次变频支路的另一端均连接单刀双掷开关SI,由单刀双掷 开关S1选择其中一个二次变频支路连接至所述中频放大支路。
[0007] 作为上述方案的进一步改进，所述低频段二次变频支路包括放大器Al~A4、驻波 器Nl~N6、变频器Ml~M2、滤波器Zl;放大器Al的一端作为所述射频信号的输入端，放大器 Al的另一端依次经由驻波器Nl、变频器Ml、驻波器N2、放大器A2、滤波器Zl、驻波器N3、变频 器M2、驻波器M连接单刀双掷开关SI;放大器A3的一端作为变频器Ml的本振信号的输入端， 放大器A3的另一端经由驻波器N5连接变频器Ml;放大器A4的一端作为变频器M2的本振信号 的输入端，放大器A4的另一端经由驻波器N6连接变频器M2。
[000引作为上述方案的进一步改进，所述中频放大支路包括放大器A5~A7、驻波器N7、滤 波器Z2~Z3;放大器A5的一端连接单刀双掷开关SI,放大器A5的另一端依次经由滤波器Z2、 放大器A6、驻波器N7、放大器A7连接滤波器Z3的一端，滤波器Z3的另一端作为所述中频放大 支路的信号输出端。
[0009] 作为上述方案的进一步改进，所述中频放大支路的信号传输方向与两个二次变频 支路的信号传输方向相反。
[0010] 作为上述方案的进一步改进，在机械结构上，所述超宽带大瞬时带宽下变频模块 的腔体采用上下分腔的方式分成上腔、下腔。进一步地，上腔、下腔之间采用绝缘子对穿连 接。
[0011] 进一步地，所述上腔由内而外设置内盖板、外盖板，所述外盖板密封采用激光封 焊。优选地，所述外盖板采用侣合金壳体屏蔽和密封。
[0012] 进一步地，所述上腔设置有电源、绝缘子，所述电源与所述绝缘子之间的连接使用 金丝球焊进行键合。优选地，所述上腔还设置有微波信号线、控制及电源接口，所述微波信 号线采用金丝模焊进行键合，所述控制及电源接口通过J30J与所述下腔的微带板连接。
[0013] 本实用新型与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
[0014] 1.超宽带、大瞬时带宽，适用范围广，所有工作频率在0.8G化~ISGHzW内，瞬时带 宽在1.2G化W内的变频通道均可使用此模块；
[0015] 2.采用分段变频，使一次混频后的频率不至于太高，降低加工难度，提高技术指 标；
[0016] 3.采用窄腔结构设计，避免腔体效应产生自激；
[0017] 4.工艺上采用MCM多忍片高密度组装技术、激光封焊技术、绝缘子焊接技术、金丝 球焊、压焊键合技术。
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型超宽带大瞬时带宽下变频模块的电路结构方框图。
[0019] 图2为本实用新型超宽带大瞬时带宽下变频模块的机械结构剖视图。
【具体实施方式】
[0020] W下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具 体实施例仅仅用W解释本实用新型，并不限定本实用新型。
[0021] 本实用新型采用【背景技术】下的新型微组装技术，对下变频模块进行创新设计，进 一步缩小体积和重量，减少元器件数目种类，降低成本，从而满足宽带DBF接收机的需要。由 此设计完成的二次变频模块，可广泛应用于军用、通信宽带接收机系统中，具有广阔的应用 范围。本实用新型设及了两个方面:射频接收系统中变频通道的电路形式和结构工艺上的 改进。本实用新型可用于射频接收系统中的二次变频通道中，具体应用，在军事方面，可应 用于电子战侦察、SAR、相控阵雷达等宽带接收机的二次变频通道中，在民用方面，可应用于 民用雷达、宽带通信系统的二次变频通道中。
[0022] 本实用新型的构思如下。
[0023] 电路上:将频率划分为高频段和低频段，二次变频后通过单刀双掷开关输出一路 中频信号，将频率划分为高频段和低频段，使一次混频后的频率不至于太高，降低加工难 度，提高技术指标;采用窄腔结构，避免腔体效应产生自激;盒体采用上下分腔的方法，上下 两层之间利用绝缘子对穿连接，射频绝缘子和SMP采用气密结构，保证了上腔的气密性。采 用J30J插座，解决了与系统相连馈电和控制的问题;另外，设计下变频模块全部选用宽带器 件，所有工作频率在O.SGHz~18G化W内，瞬时带宽在1.2GHz W内的变频通道均可使用此模 块。
[0024] 结构工艺上:模块分上、下腔，上腔有内盖板、外盖板，外盖板密封采用激光封焊， 使用侣合金壳体屏蔽和密封，基板与侣合金壳体间焊接采用大面积针焊技术，多个5880基 板进行一体化设计，在多个基板上使用多忍片高密度组装技术，控制信号和电源与绝缘子 连接使用金丝球焊进行键合，微波信号采用金丝模焊进行键合，控制及电源接口通过J30J 与下腔微带板连接。
[0025] 超宽带大瞬时带宽下变频模块的构成：
[0026] ?从电路功能上来划分，包括：
[0027] 低频段二次变频支路；
[00%]高频段二次变频支路；
[0029] 中频放大支路；
[0030] 电源控制板；
[0031] ?从结构工艺上来划分，包括：
[0032] 裸忍片、表贴IC等片式元器件；
[0033] 5880基板；
[0034] 4003基板；
[0035] 侣合金壳体；
[0036] 内盖板、上盖板、下盖板。
[0037] 所述下变频模块工作频率0.8G化~18GHz，瞬时带宽1.2G化，超宽带、大瞬时带宽， 交调抑制大于50地，带内起伏小于3地。将频率划分为高频段和低频段，二次变频后通过单 刀双掷开关输出一路中频信号;采用窄腔结构，保证了信号的隔离度。采用SMP和烧结绝缘 子，保证了射频系统的气密性。
[0038] 请参阅图1，本实施例的超宽带大瞬时带宽下变频模块，在电路结构上，其包括低 频段二次变频支路、高频段二次变频支路、单刀双掷开关Sl、中频放大支路。所述低频段二 次变频支路与所述高频段二次变频支路为对称结构，两个二次变频支路的一端均接收射频 信号，两个二次变频支路的另一端均连接单刀双掷开关SI,由单刀双掷开关Sl选择其中一 个二次变频支路连接至所述中频放大支路。
[0039] 在电路上，将射频信号的频率划分为高频段和低频段，在二次变频后通过单刀双 掷开关Sl输出一路中频信号，其中，低频段二次变频是所述射频信号经过低频段二次变频 支路的二次变频后，再通过单刀双掷开关Sl至中频放大支路的过程;高频段二次变频是所 述射频信号经过高频段二次变频支路的二次变频后，再通过单刀双掷开关Sl至所述中频放 大支路的过程;所述中频放大支路是把中频信号进行滤波放大的过程;所述中频放大支路 的信号传输方向与两个二次变频支路的信号传输方向相反。
[0040] 也就是说，图1为本实用新型所述超宽带大瞬时带宽下变频模块原理框图，为本实 用新型设计时所依据的原理框图；采用分段变频，低频段为0.8G化~6G化，高频段为6GHz~ 18G化；低频段二次变频是射频信号经过二次变频通过单刀双掷开关至中频放大支路的过 程，高频段二次变频是射频信号经过二次变频通过单刀双掷开关至中频放大支路的过程； 中频放大支路是把中频信号进行滤波放大的过程。高频段二次变频支路与低频段二次变频 支路是对称结构，因此，二次变频的两种混频器需选用对称结构的混频器;为了减小尺寸， 节约成本，中频放大支路的信号传输方向与二次变频支路的传输方向相反，公共通道（中 频放大支路)分配的增益较高。
[0041 ] 所述模块的工作频率0.8G化~18GHz，瞬时带宽1.2G化，所有工作频率在0.8G化~ 18G化W内，瞬时带宽在1.2GHz W内的变频通道均可使用此模块。所述模块内低频段二次变 频电路形式，低频段射频信号经放大、一次混频、驻波特性调整、滤波、二次混频，形成低频 段二中频信号。所述模块内高频段二次变频电路形式，高频段射频信号经放大、一次混频、 驻波特性调整、滤波、二次混频，形成高频段二中频信号。所述在模块内使用MCM技术完成信 号高、低频段变频功能，二次变频后通过单刀双掷开关输出一路中频信号进入中频放大支 路。所述模块内中频放大电路形式，对单刀双掷开关切入的中频信号进行放大、驻波调整和 滤波后，再放大，通过射频绝缘子进入下腔，经滤波后输出中频信号。
[0042] 所述低频段二次变频支路包括放大器Al~A4、驻波器Nl~N6、变频器Ml~M2、滤波 器Zl;放大器Al的一端作为所述射频信号的输入端，放大器Al的另一端依次经由驻波器N1、 变频器Ml、驻波器N2、放大器A2、滤波器Z1、驻波器N3、变频器M2、驻波器M连接单刀双掷开 关S