一种C波段大功率射频收发设备的制作方法

本发明涉及通信领域中的一种C波段大功率射频收发设备，特别适用于C波段通信系统中无线信号的频率变换和功率放大。

背景技术：

随着散射通信技术的发展，对C频段通信系统的发射功率的要求越来越大，接收信号的电平门限越来越低，集成度要求越来越高。以往的高功率放大器设备与收发信机设备相互独立，为了提高系统的集成度，需要将两种设备集成。同时为了较小设备的收发干扰，通过增加级间滤波器提高系统的收发抑制度。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供高可靠性、高集成度、性能稳定的一种C波段大功率收发设备。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种C波段大功率射频收发设备，包括变频器1、监控单元4、电源单元5、电调滤波器单元2和功率放大器单元3，所述的电调滤波器单元2包括发通道电调滤波器和收通道电调滤波器；

变频器1用于将输入的中频调制信号上变频至射频信号，将射频信号发送至电调滤波器单元2的发通道电调滤波器；还用于将滤波后的接收射频信号下变频至中频解调信号，并进行增益控制后输出；

发通道电调滤波器用于根据预设频率进行校频；还用于将射频信号滤波后发送至功率放大器单元3；

功率放大器单元3用于将滤波后的射频信号放大到指定功率后输出；

收通道电调滤波器用于根据预设频率进行校频；还用于将输入的接收射频信号经过滤波后发送至变频器1；

监控单元4用于分别对变频器1、电调滤波器单元2和功率放大器单元3进行工作状态的监测和控制；还用于发送预设频率分别至发通道电调滤波器和收通道电调滤波器。

其中，发通道电调滤波器和收通道电调滤波器结构相同，均包括滤波器201、校频单元202、驱动器203、第一定向耦合器204-1和第二定向耦合器204-2；

校频单元202用于根据监控单元4输出的预设频率产生指定频率的校频信号，将校频信号经第一定向耦合器204-1耦合至滤波器201；还用于通过检测接收到的滤波后的校频信号的幅度判断滤波器201当前的工作频率，根据当前的工作频率控制驱动器203调谐滤波器201至选频频率，并输出调谐成功信号至监控单元4；滤波器201用于将校频信号进行滤波后经第二定向耦合器204-2耦合至校频单元202，还用于在驱动器203的控制下调谐至选频频率。

其中，所述的功率放大器单元3包括数控衰减器301、驱动级功放302、末级功放303、功率检测器304、供电监控单元305和功放监控单元306；

数控衰减器301用于根据通信需求对滤波后的射频信号进行增益控制后输出至驱动级功放302；

驱动级功放302用于对增益控制后的射频信号进行放大，将放大后的射频信号输出至末级功放303；

末级功放303用于采用功率合成技术进一步放大射频信号至指定功率后输出；还用于将温度发送至功放监控单元306；

功率检测器304用于对输出功率与反射功率进行取样，经模数转换后上报至监控单元4；

功放监控单元306用于接收监控单元4的查询指令，根据查询指令发送电压、电流查询指令至供电监控单元305；还用于发送温度查询指令至末级功放303；还用于将电压、电流和温度上报至监控单元4；

供电监控单元305用于根据电压、电流查询指令检测末级功放303的电压和电流，并发送至功放监控单元306。

其中，所述的变频器1采用二次变频技术，将输入的中频调制信号进形二次变频上变频至射频信号；将滤波后的接收射频信号进行二次变频下变频至中频解调信号。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本发明采用了二次变频技术，二次变频更好地抑制了变频中的本振泄漏、上变频中的边带干扰和下变频中的镜像干扰，发挥滤波器的远端抑制能力，使频率配置更容易。

2、本发明具有频率校准的电调滤波器技术，由滤波器201、校频单元202、驱动器203、两个定向耦合器204组成，实现了滤波器选择频率的自动校准。

3、本发明功率放大器单元3采用功率合成技术输出功率容量达到160W，同时通过小步进的数控衰减与高精度的功率检测实现自动功率控制功能，并且实现功率放大器与收发信机的集成，提供高的收发抑制度，解决了C波段散射通信系统中所需要的大功率射频收发设备的需求。

附图说明

图1是本发明的大功率射频收发设备结构示意图；

图2是本发明的电调滤波器结构示意图；

图3是本发明的功率放大器单元结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的一种C波段大功率射频收发设备结构示意图，本发明的收发设备，包括变频器1、电调滤波器单元2、功率放大器单元3、监控单元4和电源5；变频器1包括上变频器、下变频器和频率综合器；

变频器1用于将输入的中频调制信号上变频至射频信号，将射频信号发送至电调滤波器单元2的发通道电调滤波器；还用于将滤波后的接收射频信号下变频至中频解调信号，并进行增益控制后输出；

发通道电调滤波器用于根据预设频率进行校频；还用于将射频信号滤波后发送至功率放大器单元3；

功率放大器单元3用于将滤波后的射频信号放大到指定功率后输出；

收通道电调滤波器用于根据预设频率进行校频；还用于将输入的接收射频信号经过滤波后发送至变频器1；

监控单元4用于分别对变频器1、电调滤波器单元2和功率放大器单元3进行工作状态的监测和控制；还用于发送预设频率分别至发通道电调滤波器和收通道电调滤波器。

如图2所示，发通道电调滤波器和收通道电调滤波器结构相同，均包括滤波器201、校频单元202、驱动器203、第一定向耦合器204-1和第二定向耦合器204-2；

校频单元202用于根据监控单元4输出的预设频率产生指定频率的校频信号，将校频信号经第一定向耦合器204-1耦合至滤波器201；还用于通过检测接收到的滤波后的校频信号的幅度判断滤波器201当前的工作频率，根据当前的工作频率控制驱动器203调谐滤波器201至选频频率，并输出调谐成功信号至监控单元4；滤波器201用于将校频信号进行滤波后经第二定向耦合器204-2耦合至校频单元202，还用于在驱动器203的控制下调谐至选频频率。

如图3所示，所述的功率放大器单元3包括数控衰减器301、驱动级功放302、末级功放303、功率检测器304、供电监控单元305和功放监控单元306；

数控衰减器301用于根据通信需求对滤波后的射频信号进行增益控制后输出至驱动级功放302；

驱动级功放302用于对增益控制后的射频信号进行放大，将放大后的射频信号输出至末级功放303；

末级功放303用于采用功率合成技术进一步放大射频信号至指定功率后输出；还用于将温度发送至功放监控单元306；

功率检测器304用于对输出功率与反射功率进行取样，经模数转换后上报至监控单元4；

功放监控单元306用于接收监控单元4的查询指令，根据查询指令发送电压、电流查询指令至供电监控单元305；还用于发送温度查询指令至末级功放303；还用于将电压、电流和温度上报至监控单元4；

供电监控单元305用于根据电压、电流查询指令检测末级功放303的电压和电流，并发送至功放监控单元306。

本发明的简要工作原理：

中频调制信号经过变频器1二次上变频后变换至射频信号，经发通道电调滤波器滤波后送入数控衰减器301，控制到要求的电平后送入驱动级功放302进行射频信号的放大，放大后的射频信号进入末级功放303进一步放大至指定功率后输出，功率检测器304完成对输出信号和反射信号的检测。

接收射频信号经过收通道电调滤波器滤波后，经过变频器1二次下变频变换至中频信号，并进行增益控制后，输出至解调器。