一种微波变频电路及变频器的制作方法

本发明涉及微波电子技术领域，尤其涉及一种微波变频电路及变频器。

背景技术：

随着微波电子技术的迅速发展，微波变频器在此行业中使用范围越来越广泛。然而，现有的变频器因无法有效地降低元器件在运行过程中产生的电能损耗，从而造成既增加了产品在使用过程中的功耗，又降低了产品的元器件在长期使用过程中的寿命。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种微波变频电路及变频器，旨在解决现有技术中因无法有效地降低元器件在运行过程中产生的电能损耗，从而造成既增加了产品在使用过程中的功耗，又降低了产品的元器件在长期使用过程中的寿命的问题。

本发明实施例提供了一种微波变频电路，包括射频放大模块、变频模块、第一级中频放大模块、切换模块、第二级中频放大模块、稳压模块和降压模块。

射频放大模块、变频模块、第一级中频放大模块、切换模块和第二级中频放大模块依次连接，第二级中频放大模块还分别与外部接收机和稳压模块连接，稳压模块还与降压模块连接，降压模块还分别与射频放大模块、变频模块、第一级中频放大模块和切换模块连接。

射频放大模块接入水平极化信号和垂直极化信号进行放大后输出至变频模块，变频模块对放大后的水平极化信号和垂直极化信号进行滤波混频处理后输出第一中低频信号，第一级中频放大模块接收第一中低频信号进行放大后输出相应的第二中低频信号至切换模块，外部接收机输出控制信号至切换模块，切换模块根据控制信号进行切换以输出预设频率的第三中低频信号至第二级中频放大模块，第二级中频放大模块输出四路中频信号至外部接收机。

外部接收机输出第一电平信号至稳压模块，稳压模块为第二级中频放大模块供电，稳压模块还输出第二电平信号至降压模块，降压模块将第二电平信号进行降压和分流处理后分别为射频放大模块、变频模块、第一级中频放大模块和切换模块供电。

本发明实施例还提供了一种变频器，包括如上所述的微波变频电路。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过降压模块将供电电压进行降压降流处理后分别为射频放大模块、变频模块、第一级中频放大模块和切换模块供电，能够根据产品自身元器件的使用规格有效降低其所需的电流电压，即降低了功耗，又增加了产品中元器件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个实施例提供的微波变频电路的结构示意图；

图2为图1中射频放大模块的结构示意图；

图3为图1中变频模块的结构示意图；

图4为图1中第一级中频放大模块的结构示意图；

图5为图1中切换模块的结构示意图；

图6为图1中第二级中频放大模块的结构示意图；

图7为图1中稳压模块的结构示意图；

图8为图1中降压模块的结构示意图；

图9为图2中射频放大模块的电路结构示意图；

图10为图3中变频模块的电路结构示意图；

图11为图4中第一级中频放大模块的电路结构示意图；

图12为图5中切换模块的电路结构示意图；

图13为图6中第二级中频放大模块的电路结构示意图；

图14为图7中稳压模块的电路结构示意图；

图15为图8中降压模块的电路结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述：

实施例一：

图1示出了本发明一实施例所提供的一种微波变频电路10的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，本发明实施例所提供的一种微波变频电路10，包括射频放大模块100、变频模块200、第一级中频放大模块300、切换模块400、第二级中频放大模块500、稳压模块600和降压模块700。

射频放大模块100、变频模块200、第一级中频放大模块300、切换模块400和第二级中频放大模块500依次连接，第二级中频放大模块500还分别与外部接收机20和稳压模块600连接，稳压模块600还与降压模块700连接，降压模块700还分别与射频放大模块100、变频模块200、第一级中频放大模块300和切换模块400连接。

射频放大模块100接入水平极化信号hp和垂直极化信号vp进行放大后输出至变频模块200，变频模块200对放大后的水平极化信号hp和垂直极化信号vp进行滤波混频处理后输出第一中低频信号，第一级中频放大模块300接收第一中低频信号进行放大后输出相应的第二中低频信号至切换模块400，外部接收机20输出控制信号至切换模块400，切换模块400根据控制信号进行切换以输出预设频率的第三中低频信号至第二级中频放大模块500，第二级中频放大模块500输出四路中频信号至外部接收机20。

外部接收机20输出第一电平信号至稳压模块600，稳压模块600为第二级中频放大模块500供电，稳压模块600还输出第二电平信号至降压模块700，降压模块700将第二电平信号进行降压和分流处理后分别为射频放大模块100、变频模块200、第一级中频放大模块300和切换模块400供电。

在一个实施例中，天线通过导波管与射频放大模块100无线连接，所天线接收卫星信号并传输至导波管内，导波管输出水平极化信号hp和垂直极化信号vp，射频放大模块接收水平极化信号hp和垂直极化信号vp。

实施例二：

本实施例是对实施例一所提供的微波变频电路10结构的进一步细化。

如图2所示，在一个实施例中，图1中的射频放大模块100包括第一射频放大单元110和第二射频放大单元120。

第一射频放大单元110的输入端接入水平极化信号hp，第一射频放大单元110的输出端d101与变频模块200的第一输入端d101连接，第一射频放大单元110的多个电源端(v702～v707)分别与降压模块700的多个输出端(v702～v707)一一对应连接，第一射频放大单元110根据降压模块700提供的分流信号对水平极化信号hp进行放大后输出给变频模块200。

第二射频放大单元120的输入端接入垂直极化信号vp，第二射频放大单元120的输出端d102与变频模块200的第二输入端d102连接，第二射频放大单元120的多个电源端(v708～v713)分别与降压模块700的多个输出端(v708～v713)一一对应连接，第二射频放大单元120根据降压模块700提供的分流信号对垂直极化信号vp进行放大后输出给变频模块200。

如图3所示，在一个实施例中，图1中的变频模块200包括第一分路单元201、第二分路单元202、第一滤波单元203、第二滤波单元204、第三滤波单元205、第四滤波单元206、第一本振单元207、第二本振单元208、第一混频单元209、第二混频单元210、第三混频单元211和第四混频单元212。

第一分路单元201的输入d端101为变频模块200的第一输入端d101，第一分路单元201的第一输出端接第一滤波单元203的输入端，第一滤波单元203的输出端接第一混频单元209的第一输入端，第一本振单元207的第一输出端接第一混频单元209的第二输入端，第一混频单元209的输出端d201为变频模块200的第一输出端d201，第一本振单元207的电源端v701为变频模块200的第一电源端v701。

第二分路单元202的输入端d102为变频模块200的第二输入端d102，第二分路单元202的第一输出端接第二滤波单元204的输入端，第二滤波单元204的输出端接第二混频单元210的第一输入端，第一本振单元207的第二输出端接第二混频单元210的第二输入端，第二混频单元210的输出端d202为变频模块200的第二输出端d202。

第一分路单元201的第二输出端接第三滤波单元205的输入端，第三滤波单元205的输出端接第三混频单元211的第一输入端，第二本振单元208的第一输出端接第三混频单元211的第二输入端，第三混频单元211的输出端d203为变频模块200的第三输出端d203，第二本振单元208的电源端v701为变频模块的第二电源端v701。

第二分路单元202的第二输出端接第四滤波单元206的输入端，第四滤波单元206的输出端接第四混频单元212的第一输入端，第二本振单元208的第二输出端接第四混频单元212的第二输入端，第四混频单元212的输出端d204为变频模块200的第四输出端d204。

如图4所示，在一个实施例中，图1中的第一级中频放大模块300包括第一第一级中频放大单元310、第二第一级中频放大单元320、第三第一级中频放大单元330和第四第一级中频放大单元340。

第一第一级中频放大单元310的输入端d201为第一级中频放大模块300的第一输入端d201，第一第一级中频放大单元310的第一输出端d301和第二输出端d302分别为第一级中频放大模块300的第一输出端d301和第二输出端d302，第一第一级中频放大单元310的电源端v701为第一级中频放大模块300的第一电源端v701。

第二第一级中频放大单元320的输入端为d202第一级中频放大模块300的第二输入端d202，第二第一级中频放大单元320的第一输出端d303和第二输出端d304分别为第一级中频放大模块300的第三输出端d303和第四输出端d304，第二第一级中频放大单元320的电源端v701为第一级中频放大模块300的第二电源端v701。

第三第一级中频放大单元330的输入端为d203第一级中频放大模块300的第三输入端d203，第三第一级中频放大单元330的第一输出端d305和第二输出端d306分别为第一级中频放大模块300的第五输出端d305和第六输出端d306，第三第一级中频放大单元330的电源端v701为第一级中频放大模块300的第三电源端v701。

第四第一级中频放大单元340的输入端为d204第一级中频放大模块300的第四输入端d204，第四第一级中频放大单元340的第一输出端d307和第二输出端d308分别为第一级中频放大模块300的第七输出端d307和第八输出端d308，第四第一级中频放大单元340的电源端v701为第一级中频放大模块300的第四电源端v701。

如图5所示，在一个实施例中，图1中的切换模块400包括第一切换单元410和第二切换单元420。

第一切换单元410的第一输入端d301、第二输入端d303、第三输入端d305和第四输入端d307分别为切换模块400的第一输入端d301、第三输入端d303、第五输入端d305和第七输入端d307，第一切换单元410的第一输出端d401、第二输出端d402、第三输出端d403、第四输出端d404、第五输出端d405和第六输出端d406分别为切换模块400的第一输出端d401、第二输出端d402、第三输出端d403、第四输出端d404、第五输出端d405和第六输出端d406。

第二切换单元420的第一输入端d302、第二输入端d304、第三输入端d306和第四输入端d308分别为切换模块400的第二输入端d302、第四输入端d304、第六输入端d306和第八输入端d308，第二切换单元420的第一输出端d407、第二输出端d408、第三输出端d409、第四输出端d410、第五输出端d411和第六输出端d412分别为切换模块400的第七输出端d407、第八输出端d408、第九输出端d409、第十输出端d410、第十一输出端d411和第十二输出端d412。

如图6所示，在一个实施例中，图1中的第二级中频放大模块500包括第一第二级中频放大单元510、第二第二级中频放大单元520、第三第二级中频放大单元530和第四第二级中频放大单元540。

第一第二级中频放大单元510的第一输入端d401、第二输入端d402和第三输入端d403分别为第二级中频放大模块500的第一输入端d401、第二输入端d402和第三输入端d403，第一第二级中频放大单元510的电源端v501为第二级中频放大模块500的第一电源端v501，第一第二级中频放大单元510的输出端out1为第二级中频放大模块500的第一输出端out1。

第二第二级中频放大单元520的第一输入端d404、第二输入端d405和第三输入端d406分别为第二级中频放大模块520的第四输入端d404、第五输入端d405和第六输入端d406，第二第二级中频放大单元520的电源端v502为第二级中频放大模块500的第二电源端v502，第二第二级中频放大单元520的输出端out2为第二级中频放大模块500的第二输出端out2。

第三第二级中频放大单元530的第一输入端d407、第二输入端d408和第三输入端d409分别为第二级中频放大模块500的第七输入端d407、第八输入端d708和第九输入端d409，第三第二级中频放大单元530的电源端v503为第二级中频放大模块500的第三电源端v503，第三第二级中频放大单元530的输出端out3为第二级中频放大模块500的第三输出端out3。

第四第二级中频放大单元540的第一输入端d410、第二输入端d411和第三输入端d412为第二级中频放大模块500的第十输入端d410、第十一输入端d411和第十二输入端d412，第四第二级中频放大单元540的电源端v504为第二级中频放大模块500的第四电源端v504，第四第二级中频放大单元540的输出端out4为第二级中频放大模块500的第四输出端out4。

如图7所示，在一个实施例中，图1中的稳压模块600包括第一稳压单元610、第二稳压单元620、第三稳压单元630和第四稳压单元640。

第一稳压单元610的输入端out1为稳压模块600的第一输入端out1，第二稳压单元620的输入端out2为稳压模块600的第二输入端out2，第三稳压单元630的输入端out3为稳压模块600的第三输入端out3，第四稳压单元640的输入端out4为稳压模块600的第四输入端out4。

第一稳压单元610的第一输出端、第二稳压单元620的第一输出端、第三稳压单元630的第一输出端和第四稳压单元640的第一输出端共接形成稳压模块600的第一输出端v601，第一稳压单元610的第二输出端v501为稳压模块600的第二输出端v501，第二稳压单元620的第二输出端v502为稳压模块600的第三输出端v502，第三稳压单元630的第二输出端v503为稳压模块600的第四输出端v503，第四稳压单元640的第二输出端v504为稳压模块600的第五输出端v504。

如图8所示，在一个实施例中，图1中的降压模块700包括降压单元710和分流单元720。

降压单元710的输入端v601与稳压模块600的第一输出端v601连接，降压单元710的输出端v701分别与变频模块200的电源端v701、第一级中频放大模块300的电源端v701和切换模块400的电源端v701连接，降压单元710接收第二电平信号进行降压处理后输出降压信号给变频模块200、第一级中频放大模块300和切换模块400供电。

降压单元710的输出端v701还连接分流单元720的输入端，分流单元720的多个输出端(v702～v713)分别与射频放大模块100的多个电源端(v702～v713)一一对应连接，分流单元720接收降压信号进行分流处理后输出多路分流信号以给射频放大模块100供电。

在一个实施例中，分流单元720的多个输出端(v702～v713)包括分流单元720的第一输出端v702、第二输出端v703、第三输出端v704、第四输出端v705、第五输出端v706、第六输出端v707、第七输出端v708、第八输出端v709、第九输出端v710、第十输出端v711、第十一输出端v712和第十二输出端v713。

在一个实施例中，分流单元720的多个输出端(v702～v713)分别为降压模块700的多个输出端(v702～v713)。

实施例三：

本实施例是对实施例二所提供的微波变频电路10结构的进一步细化。

如图9所示，提供了图2中的射频放大模块100的一个实施例的电路结构。

第一射频放大单元110包括第一放大管q1、第二放大管q2、第三放大管q3、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、电容c10、电容c11、电容c12、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5和电阻r6。

第一放大管q1的控制端与电阻r1的第一端共接形成第一射频放大单元110的输入端，电阻r1的第二端与电容c7的第一端共接形成第一射频放大单元110的第六电源端v707。

第一放大管q1的输入端与电阻r2的第一端、电容c1的第一端和电容c4的第一端共接，电阻r2的第二端与电容c8的第一端共接形成第一射频放大单元110的第五电源端v706。

电容c1的第二端与电容c4的第二端、电阻r3的第一端和第二放大管q2的控制端共接，电阻r3的第二端与电容c9的第一端共接形成第一射频放大单元110的第四电源端v705。

第二放大管q2的输入端与电阻r4的第一端、电容c2的第一端和电容c5的第一端共接，电阻r4的第二端与电容c10的第一端共接形成第一射频放大单元110的第三电源端v704。

电容c2的第二端与电容c5的第二端、电阻r5的第一端和第三放大管q3的控制端共接，电阻r5的第二端与电容c11的第一端共接形成第一射频放大单元110的第二电源端v703。

第三放大管q3的输入端与电阻r6的第一端、电容c3的第一端和电容c6的第一端共接，电阻r6的第二端与电容c12的第一端共接形成第一射频放大单元110的第一电源端v702。

第一放大管q1的输出端、第二放大管q2的输出端、第三放大管q3的输出端、电容c7的第二端、电容c8的第二端、电容c9的第二端、电容c10的第二端、电容c11的第二端和电容c12的第二端均接地。

第二射频放大单元120包括第四放大管q4、第五放大管q5、第六放大管q6、电容c13、电容c14、电容c15、电容c16、电容c17、电容c18、电容c19、电容c20、电容c21、电容c22、电容c23、电容c24、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11和电阻r12。

第四放大管q4的控制端与电阻r7的第一端共接形成第二射频放大单元120的输入端，电阻r7的第二端与电容c19的第一端共接形成第二射频放大单元120的第一电源端v708。

第四放大管q4的输入端与电阻r8的第一端、电容c13的第一端和电容c16的第一端共接，电阻r8的第二端与电容c20的第一端共接形成第二射频放大单元120的第二电源端v709。

电容c13的第二端与电容c16的第二端、电阻r9的第一端和第五放大管q5的控制端共接，电阻r9的第二端与电容c21的第一端共接形成第二射频放大单元120的第三电源端v710。

第五放大管q5的输入端与电阻r10的第一端、电容c14的第一端和电容c17的第一端共接，电阻r10的第二端与电容c22的第一端共接形成第二射频放大单元120的第四电源端v711。

电容c14的第二端与电容c17的第二端、电阻r11的第一端和第六放大管q6的控制端共接，电阻r11的第二端与电容c23的第一端共接形成第二射频放大单元120的第五电源端v712。

第六放大管q6的输入端与电阻r12的第一端、电容c15的第一端和电容c18的第一端共接，电阻r12的第二端与电容c24的第一端共接形成第二射频放大单元120的第六电源端v713。

第四放大管q4的输出端、第五放大管q5的输出端、第六放大管q6的输出端、电容c19的第二端、电容c20的第二端、电容c21的第二端、电容c22的第二端、电容c23的第二端和电容c24的第二端均接地。

如图10所示，提供了图3中的变频模块200的一个实施例的电路结构。

第一分路单元201包括电阻r13，第二分路单元202包括电阻r21，第一滤波单元203包括第一滤波器bpf1，第二滤波单元204包括第二滤波器bpf2，第三滤波单元205包括第三滤波器bpf3，第四滤波单元206包括第四滤波器bpf4，第一混频单元209包括第一混频器u2-1，第二混频单元210包括第二混频器u2-2，第三混频单元211包括第三混频器u2-3，第四混频单元212包括第四混频器u2-4，第一本振单元207包括第一起振电路场效应管u2-5、第一振荡器u2-7、第一光纤耦合器coupler1、第二光纤耦合器coupler2、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电容c25、电容c26和电容c27，第二本振单元208包括第二起振电路场效应管u2-6、第二振荡器u2-8、第三光纤耦合器coupler3、第四光纤耦合器coupler4、电阻r20、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电容c28和电容c29。

在一个实施例中，第一混频器u2-1、第二混频器u2-2、第三混频器u2-3和第四混频器u2-4的型号均为sb201c。

在一个实施例中，第一起振电路场效应管u2-5和第二起振电路场效应管u2-6的型号均为bfg5508。

在一个实施例中，第一振荡器u2-7和第二振荡器u2-8的振荡频率分别为9.75ghz、106ghz。

如图11所示，提供了图4中的第一级中频放大模块300的一个实施例的电路结构。

第一第一级中频放大单元310包括第一运算放大器u3-1，电阻r30、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电容c31、电容c32、电容c33、电容c34和电容c35。

第二第一级中频放大单元320包括第二运算放大器u3-2，电阻r34、电阻r35、电阻r36、电阻r37、电容c36、电容c37、电容c38、电容c39、电容c40和电容c41。

第三第一级中频放大单元330包括第三运算放大器u3-3，电阻r38、电阻r39、电阻r40、电阻r41、电容c42、电容c43、电容c44、电容c45、电容c46和电容c47。

第四第一级中频放大单元340包括第四运算放大器u3-4，电阻r42、电阻r43、电阻r44、电阻r45、电阻r46、电容c48、电容c49、电容c50、电容c51、电容c52和电容c53。

在一个实施例中，第一运算放大器u3-1、第二运算放大器u3-2、第三运算放大器u3-3和第四运算放大器u3-4的型号均为2731l。

如图12所示，提供了图5中的切换模块400的一个实施例的电路结构。

切换模块400包括第一切换单元410和第二切换单元420。

第一切换单元410包括第一功率切换芯片u4-1、电容c55、电容c56和电容c57。

第二切换单元420包括第二功率切换芯片u4-2、电容c58、电容c59和电容c60。

在一个实施例中，第一功率切换芯片u4-1和第二功率切换芯片u4-2可以采用a7533芯片实现。

如图13所示，提供了图6中的第二级中频放大模块500的一个实施例的电路结构。

第二级中频放大模块500包括第一第二级中频放大单元510、第二第二级中频放大单元520、第三第二级中频放大单元530和第四第二级中频放大单元540。

第一第二级中频放大单元510包括第五运算放大器u5-1，电阻r51、电阻r52、电阻r53、电容c61、电容c62、电容c63、电容c64、电容c65、电容c66、和电感l1。

第二第二级中频放大单元520包括第六运算放大器u5-2，电阻r54、电阻r55、电阻r56、电容c67、电容c68、电容c69、电容c70、电容c71、电容c72、和电感l2。

第三第二级中频放大单元530包括第七运算放大器u5-3，电阻r57、电阻r58、电阻r59、电容c73、电容c74、电容c75、电容c76、电容c77、电容c78、和电感l3。

第四第二级中频放大单元540包括第八运算放大器u5-4，电阻r60、电阻r61、电阻r62、电容c79、电容c80、电容c81、电容c82、电容c83、电容c84、和电感l4。

如图14所示，提供了图7中的稳压模块600的一个实施例的电路结构。

稳压模块600包括第一稳压单元610、第二稳压单元620、第三稳压单元630和第四稳压单元640。

第一稳压单元610包括第一稳压芯片u6-1、第一二极管d1、电阻r71、电容c、电容c和电容c。

第二稳压单元620包括第二稳压芯片u6-2、第二二极管d2、电阻r72、电容c85、电容c86和电容c87。

第三稳压单元630包括第三稳压芯片u6-3、第三二极管d3、电阻r73、电容c88、电容c89和电容c90。

第四稳压单元640包括第四稳压芯片u6-4、第四二极管d4、电阻r74、电容c91、电容c92和电容c93。

如图15所示，提供了图8中的降压模块700的一个实施例的电路结构。

降压模块700包括降压单元710和分流单元720。

降压单元710包括降压芯片u7-1、电阻r75、电阻r76、电阻r77、电阻r78、电容c100、电容c101、电容c102和电容c103。

分流单元720包括供电芯片u7-2、电阻r79、电容c104、电容c105、电容c106和电容c107。

需要说明的是，本发明说明书和附图中标号相同的端口或引脚即为连通。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。