一种双接收微波变频电路及微波变频器的制作方法

本发明属于微波领域，尤其涉及一种双接收微波变频电路及微波变频器。

背景技术：

随着目前卫星科技的发展及数量日益增多，卫星的角度越来越接近，比如欧洲地区卫星：Hotbird 13°、ASTRA 19.3°、ASTRA 19.2°、ASTRA 23.5°等，用户经常需要在多个卫星信号之间切换接收。

然而目前的微波变频器只能接收一颗卫星的信号，用户若想要接收另一颗卫星信号需要重新调整卫星天线角度仰角等设置，操作复杂、繁琐，无法满足用户同时接收多个卫星的需求。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种双接收微波变频电路，旨在解决现有的微波变频电路只能接收一个馈源信号，无法实现同时接收多个卫星信号的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种双接收微波变频电路，所述电路包括：

第一馈源接收单元，用于接收第一馈源信号，并对所述第一馈源信号进行极化、放大处理，生成第一射频信号；

第二馈源接收单元，用于接收第二馈源信号，并对所述第二馈源信号进行极化、放大处理，生成第二射频信号；

滤波单元，用于对第一或第二射频信号进行滤波，所述滤波单元的第一、第二输入端分别与所述第一、第二馈源接收单元的输出端连接；

混频单元，用于将滤波后的射频信号与本振频率混频实现降频处理，生成中频信号提供给接收机，所述混频单元的输入端与所述滤波单元的输出端连接，所述混频单元的电源端同时与所述第一、第二馈源接收单元的供电端连接，所述混频单元的输出端与接收机连接；

切换控制单元，用于切换控制第一馈源接收单元和第二馈源接收单元，以选择接收第一射频信号或第二射频信号，所述切换控制单元的第一、第二输出端分别与所述第一、第二馈源接收单元的切换控制端连接，所述切换控制单元的控制端与接收机连接。

本发明实施例的另一目的在于，提供一种包括上述双接收微波变频电路的微波变频器。

本发明实施例通过切换控制单元切换第一馈源和第二馈源的接收，以实现同时接收两颗卫星信号而无需调整天线设置，无需重新搜索信号，操作简便且保证接收的两颗卫星信号之间无信号干扰、信号互串。

附图说明

图1为本发明实施例提供的双接收微波变频电路的结构图；

图2为本发明实施例提供的双接收微波变频电路中第一馈源接收单元的示例电路结构图；

图3为本发明实施例提供的双接收微波变频电路中滤波单元、混频单元和切换控制单元的示例结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明实施例通过切换控制单元切换第一馈源和第二馈源的接收，以实现同时接收两颗卫星信号而无需转换频率设置，操作简便且保证接收的两颗卫星信号之间无信号干扰、信号互串。

图1示出了本发明第一实施例提供的双接收微波变频电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

作为本发明一实施例，该双接收微波变频电路可以应用于各种微波变频器中。

该双接收微波变频电路包括：

第一馈源接收单元11，用于接收第一馈源信号，并对第一馈源信号进行极化、放大处理，生成第一射频信号；

第二馈源接收单元12，用于接收第二馈源信号，并对第二馈源信号进行极化、放大处理，生成第二射频信号；

滤波单元13，用于对第一或第二射频信号进行滤波，滤波单元13的第一、第二输入端分别与第一、第二馈源接收单元的输出端连接；

混频单元14，用于将滤波后的射频信号与本振频率混频实现降频处理，生成中频信号提供给接收机，混频单元14的输入端与滤波单元13的输出端连接，混频单元14的电源端同时与第一、第二馈源接收单元的供电端连接，混频单元14的输出端与接收机连接；

切换控制单元15，用于切换控制第一馈源接收单元11和第二馈源接收单元12，以选择接收第一射频信号或第二射频信号，切换控制单元15的第一、第二输出端分别与第一、第二馈源接收单元的切换控制端连接，切换控制单元15的控制端与接收机连接。

由于对于双极化双本振的微波变频器两个不同频率的本机振荡电路和二个不同极化的高频放大电路是不允许同时工作的，因此，本发明实施例通过切换控制单元15来执行对第一馈源接收单元11和第二馈源接收单元12的切换。

优选地，该本振切换可以采用四个运算器的切换芯片和外围器件搭建而成。

微波变频器(接收机)的+13/18V工作电压上迭加有22KHz脉冲信号“包络”，通过切换控制单元15和一馈源接收单元(尤其是供电模块113中的芯片ZXNB4200)产生22KHz脉冲信号，输入给接收机，接收机输出的0-22kHz脉冲来分别选择其低、高本振，同时还可用卫星电视接收机的+13/18V电压切换水平或垂直极化的卫星信号，实现Ku波段节目全频带接收。

由于切换控制单元15控制第一、第二馈源的选择性接收，因此第一、第二馈源接收单元只有一个进行工作，当第一馈源接收单元11工作时，第二馈源接收单元12自动关闭，因此可以做到两个卫星信号接收防干扰。

本发明实施例通过切换控制单元15切换第一馈源与第二馈源的接收，以实现同时接收两颗卫星信号而无需调整天线设置，无需重新搜索信号，实现了一锅双星的微波变频器，操作简便且保证接收的两颗卫星信号之间无信号干扰、信号互串。

图2示出了本发明实施例提供的双接收微波变频电路中第一馈源接收单元单元的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

作为本发明一实施例，第一馈源接收单元11和第二馈源接收单元12的电路结构相同，均包括：

导波管110，用于将接收的馈源信号极化为水平射频信号I-PIN和垂直射频信号L-PIN；

一级射频放大模块111，用于对水平射频信号和垂直射频信号进行放大处理，生成一级水平放大信号和一级垂直放大信号，一级射频放大模块111的水平输入端和垂直输入端分别与导波管110的水平输出端和垂直输出端连接；

二级射频放大模块112，用于对一级放大后的射频信号再次进行放大处理，生成高强度的射频信号，二级射频放大模块112的输入端与一级射频放大模块111的输出端连接，二级射频放大模块112的输出端为第一馈源接收单元11的输出端；

供电模块113，用于为一级、二级射频放大模块112提供供电电压，供电模块113的供电端组与一级、二级射频放大模块112的电源端组对应连接，供电模块113的电源端为第一馈源接收单元11的供电端，供电模块113的控制端为第一馈源接收单元11的切换控制端。

本实施例仅以第一馈源接收单元11为例进行说明，第二馈源接收单元12的电路结构与第一馈源接收单元11完全相同，其中一级射频放大模块111的电源端组包括第一电源端、第二电源端、第三电源端和第四电源端，二级射频放大模块112的电源端组包括第五电源端和第六电源端；

一级射频放大模块111包括：

电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C11、电容C12、第一开关管Q1、第二开关管Q2；

电阻R1的一端为一级射频放大模块111的第四电源端通过电容C11接地，电阻R1的另一端为一级射频放大模块111的垂直输入端与第一开关管Q1的控制端连接，第一开关管Q1的输出端接地，第一开关管Q1的输入端同时与电容C3、电容C4的一端连接，电容C3、电容C4的另一端均为一级射频放大模块111的输出端，第一开关管Q1的输入端还与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端为一级射频放大模块111的第三电源端通过电容C12接地，电阻R3的一端为一级射频放大模块111的第一电源端通过电容C6接地，电阻R3的另一端为一级射频放大模块111的水平输入端与第二开关管Q2的控制端连接，第二开关管Q2的输出端接地，第二开关管Q2的输入端同时与电容C1、电容C2的一端连接，电容C1、电容C2的另一端均为一级射频放大模块111的输出端，第二开关管Q2的输入端还与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端为一级射频放大模块111的第二电源端通过电容C5接地。

二级射频放大模块112包括：

电阻R4、电阻R5、电容C7和第三开关管Q3；

第三开关管Q3的控制端为二级射频放大模块112的输入端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端为二级射频放大模块112的第六电源端，第三开关管Q3的控制端还通过电容C7接地，第三开关管Q3的输入端为第一馈源接收单元11的输出端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端为二级射频放大模块112的第五电源端，第三开关管Q3的输出端接地。

供电模块113的供电端组包括第一供电端、第二供电端、第三供电端、第四供电端、第五供电端和第六供电端；

供电模块113包括：

电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C13、电容C14、二极管D1和电源芯片U1；

电源芯片U1的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚分别为供电模块113的第一供电端、第二供电端、第三供电端、第四供电端、第五供电端、第六供电端，电源芯片U1的9脚通过电容C13接地，电源芯片U1的11脚与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极为供电模块113的电源端，电源芯片U1的12脚与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端为供电模块113的控制端通过电容C14接地。

优选地，电源芯片U1可以采用ZXNB4200型电源芯片实现，其中电源芯片U1的引脚功能如下：

1脚、4脚、6脚分别为第一、第二、第三电压输入引脚，2脚、3脚、5脚分别为第一、第二、第三电压输出引脚，9脚为外接电容引脚，10脚为低电压引脚，11脚为高电压引脚，12脚为输出引脚，13脚为输入引脚，14脚为接地引脚，15脚、16脚为外接电阻引脚。

在本发明实施例中，第一级放大(Q1、Q2)分别对由H、V两组相互垂直输入的RF卫星信号进行低噪声高频放大后输入到第二级放大(Q3)，Q1、Q2、Q3三只高放场效应营提供适合的栅极偏压，保证高放管工作点的稳定，并且也是噪声最低、最佳的工作状态的放大管从而解决的现有振荡器不稳定，噪声不稳定的问题。

图3示出了本发明实施例提供的双接收微波变频电路中滤波单元、混频单元和切换控制单元的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

作为本发明一实施例，滤波单元13为带通滤波式，滤除10.7-12.75GHZ以外的信号。

进一步地，滤波单元13可以包括：

电容C9、电容C10、电容C23、电容C24和带通滤波器BPF；

电容C9的一端为滤波单元13的第一输入端与电容C10的一端连接，电容C9的另一端与电容C10的另一端连接，电容C23的一端为滤波单元13的第二输入端与电容C24的一端连接，电容C23的另一端同时与电容C24、电容C9、电容C10的另一端连接，电容C9的另一端还与带通滤波器BPF的输入端连接，带通滤波器BPF的输出端为滤波单元13的输出端。

该带通滤波器BPF为镜像抑制带通滤波器BPF。

作为本发明一实施例，混频单元14包括：

电阻R0、电阻R34、电阻R36、电容C0、电容C01、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C50、电容C51、晶振J1、集成混合器振荡器U2、稳压芯片U5；

电容C19的一端为混频单元14的输入端，电容C19的另一端同时与集成混合器振荡器U2的3脚、4脚连接，集成混合器振荡器U2的1脚、2脚、5脚、6脚、7脚、13脚、15脚同时接地，集成混合器振荡器U2的8脚同时与电容C17、电容C18的一端连接，电容C17的另一端与电阻R36的一端连接，电阻R36的另一端同时与电容C18的另一端和电容C16的一端连接，电容C16的另一端接地，集成混合器振荡器U2的9脚与电容C16的一端连接，集成混合器振荡器U2的10脚为混频单元14的电源端，集成混合器振荡器U2的11脚、12脚分别与晶振J1的两端连接，晶振J1的一端通过电容C50接地，晶振J1的另一端通过电容C51接地，集成混合器振荡器U2的14引脚与电阻R34的一端连接，电阻R34的另一端与电容C21的一端连接，电容C21的另一端与稳压芯片U5的1脚连接，集成混合器振荡器U2的16脚同时与电阻R0的一端、电容C20的一端、电容C01的一端连接，电容C20和电容C01的另一端接地，电阻R0的另一端与稳压芯片U5的3脚连接，稳压芯片U5的2脚接地，稳压芯片U5的1脚为混频单元14的输出端通过电容C0接地。

上述晶振J1的频率可以优选为25MHz，集成混合器振荡器U2优选采用NXP 1017型混频器，稳压芯片U5优选采用7086型稳压芯片U5，其中集成混合器振荡器U2的引脚功能如下：

1脚、2脚、5脚、6脚、13脚、15脚为接地引脚，16脚为电源引脚，4脚为信号输入引脚，3脚、7脚为非选择引脚，8脚为锁相环引脚，9脚为基准电压引脚，10脚为选择引脚，11脚、12脚为振荡引脚，14脚为信号输出引脚。

稳压芯片的1脚为输出引脚，2脚为接地引脚，3脚为输入引脚。

在本发明实施例中，接收机馈送到产品的13/18V直流电压经由输出接头传输给稳压IC&SWICH(ZXNB4200或ZXNB4202)及78M06。ZXNB4200U1负责Q1、Q2、Q3电压偏压的提供。本应该由ZXNB4200提供NXP1017 5V电压因经过1N4148二极管降压了0.4V会造成NXP1017工作不稳定。特此增加78M06为NXP1017单独供电确保产品品质稳定性(噪声系数)。

在本发明实施例中，由镜像抑制带通滤波器BPF将RF信号滤波成产品所工作需要的频率范围内：10.7GHZ-12.75GHZ，LOW-BAND为10.7GHZ-11.7GHZ,HIGH-BAND为11.7GHZ-12.75GHZ，此时由起振电路石英晶体谐振器(25M)与集成混合器振荡器(NXP1017)倍频，倍频出产品所需要的本振频率LO，LOW-BAND频率为9.75GHZ,HIGH-BAND频率为10.6GHZ。由集成混合器振荡器(NXP1017)将产品工作接收的RF信号(LOW-BAND为10.7GHZ-11.7GHZ,HIGH-BAND为11.7GHZ-12.75GHZ)信号与本振频率LO(9.75GHZ/10.6GHZ)进行降频后混频。

IF L-BAND频率为：

10.7GHZ-9.75GHZ＝0.95GHZ

11.7GHZ-9.75GHZ＝1.95GHZ

IF H-BAND频率为：

11.7GHZ-10.6GHZ＝1.1GHZ

12.75GHZ-10.6GHZ＝2.15GHZ

作为本发明一实施例，切换控制单元15包括：

电阻R9、电阻R10、电阻R23、电阻R25、电阻R26、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R33、电容C9、电容C37、电容C38、电容C39、二极管D3、二极管D4、第一开关器件Q7、第二开关器件Q8、第三开关器件Q10、第一开关控制芯片Q9和第二开关控制芯片U3；

第一开关器件Q7、第二开关器件Q8的输入端同时为切换控制单元15的控制端，第一开关器件Q7、第二开关器件Q8的输出端分别为切换控制单元15的输出端，第一开关器件Q7、第二开关器件Q8的控制端分别与第一开关控制芯片Q9的5脚和2脚连接，第一开关器件Q7的控制端与输入端之间通过电阻R10连接，第二开关器件Q8的控制端与输入端之间通过电阻R33连接，第一开关控制芯片Q9的1脚通过电阻R31接地，第一开关控制芯片Q9的6脚通过电阻R26接地，第一开关控制芯片Q9的3脚和4脚分别与第二开关控制芯片U3的1脚和2脚连接，第二开关控制芯片U3的5脚接地，第二开关控制芯片U3的4脚通过电容C38接地，第二开关控制芯片U3的4脚还通过电阻R23与第二开关控制芯片U3的6脚连接，第二开关控制芯片U3的6脚还同时与二极管D3的阴极和电容C37的一端连接，二极管D3的阳极接地，电容C37的另一端接地，第二开关控制芯片U3的7脚和8脚之间通过电阻R25连接，第二开关控制芯片U3的7脚还同时与电容C9的一端、电阻R9的一端连接，电容C9的另一端、电阻R9的另一端均与二极管D4的阴极连接，二极管D4的阳极接地，二极管D4的阴极还与电阻R29的一端连接，R29的另一端与电容C39的一端连接，电容C39的另一端同时与二极管D3的阴极和电阻R30的一端连接，电阻R30的另一端为切换控制单元15的控制端，第三开关器件Q10的控制端与第二开关控制芯片U3的7脚连接，第三开关器件Q10的输入端与二极管D4的阴极连接，第三开关器件Q10的输出端接地。

作为本发明一优选实施例，第一开关器件Q7、第二开关器件Q8、第三开关器件Q10均可以是三极管、MOS管也可以是开关芯片等开关器件。

第一开关控制芯片Q9优选采用PUMX1型开关控制芯片，该第一开关控制芯片Q9的引脚功能如下：

第二开关控制芯片U3优选采用DST153型开关控制芯片，该第二开关控制芯片U3的引脚功能如下：

1脚、8脚、6脚、2脚分别为四位开关控制引脚，3脚为接地引脚，4脚为信号输入引脚，5脚为电源引脚，7脚为振荡引脚。

在本发明实施例中，接收机馈送到产品的13/18V直流电经过R30到D3稳压二极管后，输入到DS4T153第6脚。由DST153脚1、脚2输至Q9的PUMX1对应的脚3、脚4。PUMX1脚2同时供电给Q7、Q8。Q7、Q8相对应的U1(馈源1)、U4(馈源2)。切换时DS4T153控制PUMX1脚3、脚4的供电，脚3供电时脚4断开反之则相反，由此U1工作U4就断开，U4工作U1断开。

由于通过PUMX1+DS4T153元件来控制第一、第二馈源的选择，因此第一、第二馈源接收单元只有一个进行工作，当第一馈源接收单元11工作时，第二馈源接收单元12自动关闭，因此可以做到两个卫星信号接收防干扰。

在本发明实施例中，天线接收卫星信号后，将馈源传输送到馈源接收单元的导波管110内，由导波管110接收H、V两组相互垂直的极化振子输入的卫星信号，其中H为水平射频信号、V为垂直射频信号，经垂直天线L-PIN和水平天线I-PIN接收后进行射频放大，经相对应第一级将信号放大，至耦合再经第二级，再次将信号放大输送至滤波单元13，由镜像抑制带通滤波(BPF)滤波，将射频信号滤波成产品所工作需要的频率范围：10.7GHZ-12.75GHZ，其中LOW-BAND为10.7GHZ-11.7GHZ，HIGH-BAND为11.7GHZ-12.75GHZ；

然后，滤波后的射频信号输出给混频单元14，此时由起振电路石英晶体谐振器(25M)与集成混合器振荡器(NXP1017)倍频，振出产品所需要的本振频率LO，LOW-BAND频率为9.75GHZ,HIGH-BAND频率为10.6GHZ。由集成混合器振荡器(NXP1017)将产品工作接收的RF信号(LOW-BAND为10.7GHZ-11.7GHZ,HIGH-BAND为11.7GHZ-12.75GHZ)信号与本振频率LO(9.75GHZ/10.6GHZ)进行降频混频，产生产品需求的中频信号(IF)输入至接收机。

本发明实施例的另一目的在于，提供一种包括上述双接收微波变频电路的微波变频器。

本发明实施例通过切换控制单元切换第一馈源和第二馈源的接收，以实现同时接收两颗卫星信号而无需转换频率设置，操作简便且保证接收的两颗卫星信号之间无信号干扰、信号互串。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。