一种小型化ku频段ODU模块的制作方法

文档序号:16461978发布日期:2019-01-02 22:36阅读:417来源:国知局
一种小型化ku频段ODU模块的制作方法

本发明属于通信技术领域,特别是涉及一种小型化ku频段odu模块。



背景技术:

在卫星通信设备中,odu(out-doorunit)是指室外单元,主要包括频率变换和功率放大,具体又可以分为发射通道和接收通道,发射通道通常是指buc(blockup-converter),即上变频射频功率放大器,接收通道主要是指lnb(lownoiseblockdown-converter),即低噪声放大、变频器。

在星载通信设备中,由于受空间限制,odu主要是以组成模块的形式出现,具有标准化的接口和体积重量。现有技术中,对于ku频段的odu模块而言,存在体积大、重量重,并且对外接口多,工作性能不可靠,实现的通道频率变换也比较单一,比如发射通道模块和接收通道模块的本振频率是固定不可调的,因此难以满足小型化多用途的应用需求。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是提供一种小型化ku频段odu模块,解决现有技术中星载odu模块体积大、内部结构不合理、工作性能不稳定可靠等问题。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是提供一种小型化ku频段odu模块,包括发射通道模块和接收通道模块,所述发射通道模块包括第一盒体,所述第一盒体内部包括彼此隔离的第一上部腔体和第一下部腔体;在所述第一上部腔体中设置有容纳第一中频电路的第一中频腔,容纳第一射频电路的第一射频腔,以及容纳第一电源电路的第一电源腔,在所述第一下部腔体中设置有第一本振电路,所述第一本振电路通过第一绝缘子和第一带孔微带线连接到所述第一射频腔中,输出的第一本振信号与所述第一中频电路输出的第一中频信号混频而得到第一射频信号,所述第一射频信号再通过第一射频电路的放大和滤波后,输入到设置在所述第一上部腔体中的第一腔体滤波器;所述接收通道模块包括第二盒体,所述第二盒体内部包括彼此隔离的第二上部腔体和第二下部腔体;在所述第二上部腔体中设置有对输入的第二射频信号进行滤波的第二腔体滤波器,所述第二腔体滤波器的第二射频信号输出端连接第二射频电路,容纳第二中频电路的第二中频腔,以及容纳第二电源电路的第二电源腔,在所述第二下部腔体中设置有第二本振电路;所述第二射频电路输出的第二射频信号与所述第二本振电路产生的第二本振信号混频后产生的第二中频信号接入到所述第二中频电路。

在本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中,所述第一中频腔设置于所述第一上部腔体的左部,所述第一电源腔位于所述第一中频腔的右侧,并与所述第一中频腔供电连接,所述第一射频腔为反l型结构,位于所述第一中频腔的下侧和所述第一电源腔的右侧,所述第一腔体滤波器设置于所述第一上部腔体的上部,且在所述第一中频腔、第一电源腔和第一射频腔的上侧;在与所述第一中频腔相邻的左侧的所述第一盒体的外壁设置有第一电源端口、第一参考源输入端口、第一中频信号输入端口,以及在与所述第一腔体滤波器相邻的上侧的所述第一盒体的外壁设置有第一射频信号输出端口;所述第一电源端口电连接到所述第一电源腔中的所述第一电源电路,所述第一参考源输入端口电连接到所述第一本振电路,所述第一中频信号输入端口电连接到所述第一中频腔的所述第一中频电路,所述第一射频信号输出端口与所述第一腔体滤波器连通。

在本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中,所述第一射频电路分为第一横向支路和第一竖向支路,所述第一横向支路包括依次级联的第一混频器,第一级射频滤波器,第一级射频增益放大器,所述第一竖向支路包括依次级联的第二级射频滤波器,第二级射频增益放大器和射频功率放大器,所述第一级射频增益放大器与第二级射频滤波器之间通过第一转弯微带线电连接。

在本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中,所述第一本振电路包括依次串接的第一频率合成器、第一倍频器、第一本振放大器和第一本振滤波器,所述第一频率合成器与所述第一参考源输入端口电连接,外部参考源通过所述第一参考源输入端口向所述第一频率合成器输入第一参考频率信号,所述第一频率合成器的第一数控接口对应电连接第一单片机,所述第一单片机通过所述第一数控接口向所述第一频率合成器输入频率控制参数,所述第一倍频器对所述第一频率合成器输出的信号进行二倍频产生所需频率的第一本振信号,然后由第一本振放大器对第一本振信号进行功率放大,再由所述第一本振滤波器对所述第一本振信号进行抑制滤波;所述第一射频腔中包括连接所述第一倍频器的输出端的所述第一带孔微带线,其中带孔端经由所述第一绝缘子与位于所述第一下部腔体的所述第一倍频器的输出端电连接,另一端电连接所述第一本振放大器的输入端,所述第一本振放大器的输出端电连接所述第一本振滤波器,所述第一本振滤波器的输出端与所述第一混频器电连接。

在本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中,所述第一中频电路包括依次级联的温补衰减器,第一级中频滤波器,第一级中频放大器,第二级中频放大器和第二级中频滤波器,所述第二级中频滤波器与所述第一混频器电连接。

在本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中,所述第一本振滤波器为微带滤波器、所述第一级射频滤波器和第二级射频滤波器为结构相同的射频微带滤波器。

在本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中,所述第二中频腔包括竖直且连通的三个分腔,其中右侧为中频第一分腔,中间为中频第二分腔,左侧为中频第三分腔,所述中频第一分腔和中频第二分腔高度相同,所述中频第三分腔的高度高于所述中频第一分腔和中频第二分腔;所述第二腔体滤波器位于所述第二上部腔体的左侧,所述第二中频腔位于所述第二腔体滤波器的右侧,所述第二电源腔位于所述第二中频腔的第一中频分腔和第二中频分腔的上侧,且与所述中频第二分腔连通,所述第二电源腔的上边缘与所述中频第一分腔的上边缘等高平齐,所述第二腔体滤波器对外在第二盒体外部上开设有第二射频信号输入口,所述第二射频信号输出端设置在所述第二腔体滤波器在所述第二上部腔体内的下部右侧。

在本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中,所述第二射频电路包括与所述第二射频信号输出端电连接的第一微带,所述第一微带的另一端电连接两级串联的第一级nc1001c-812s低噪声放大芯片和第二级nc1001c-812s低噪放大芯片,所述第二级nc1001c-812s低噪放大芯片向后电连接镜像抑制滤波器,所述镜像抑制滤波器的输出端通过第二微带电连接第三级nc1001c-812s低噪放大芯片,所述第三级nc1001c-812s低噪放大芯片向后通过第三微带电连接混频芯片nc17111c-725m的射频端;所述第二微带为弯弧型微带,将所述第二射频电路由前级的横向设置转为竖向设置。

在本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中,位于所述第二下部腔体中的所述第二本振电路的第二本振信号输出端通过第二绝缘子接入到所述第二上部腔体中,通过带孔的第四微带电连接放大芯片cha3666,所述放大芯片cha3666的输出端连接第二本振滤波器,所述第二本振滤波器连接所述混频芯片nc17111c-725m的本振端,所述混频芯片nc17111c-725m的中频端通过第五微带接入到所述第二中频腔的第二中频信号输入端。

在本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中,所述镜像抑制滤波器和所述第二本振滤波器均为微带滤波器。

本发明的有益效果是:本发明公开了一种小型化ku频段odu模块,包括发射通道模块和接收通道模块,发射通道模块包括第一盒体,分为彼此隔离的第一上部腔体和第一下部腔体,第一上部腔体中设置有第一中频腔、第一射频腔、第一电源腔和第一腔体滤波器,第一下部腔体中设置有第一本振电路,通过第一绝缘子和第一带孔微带线连接到第一射频腔;接收通道模块包括第二盒体,分为彼此隔离的第二上部腔体和第二下部腔体,第二上部腔体中设置第二腔体滤波器、第二射频腔、第二中频腔和第二电源腔,第二下部腔体中设置有第二本振电路,通过第二绝缘子和第二带孔微带线连接到第二射频腔。该odu模块具有体积小、功耗低、稳定可靠且适用频带范围宽的优势。

附图说明

图1是本发明小型化ku频段odu模块一实施例中发射通道模块组成示意图;

图2是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中第一上部腔体组成示意图;

图3是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中第一上部腔体电路组成示意图;

图4是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例中第一上部腔体电路部分组成示意图;

图5是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例的绝缘子结构组成图;

图6是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例的第一本振微电路组成框图;

图7是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例的第一中频电路组成示意图;

图8是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例的接收通道模块组成示意图;

图9是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例的第二上部腔体电路组成示意图;

图10是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例的第二上部腔体部分电路组成示意图;

图11是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例的第二上部腔体部分电路组成示意图;

图12是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例的第二上部腔体部分电路组成示意图;

图13是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例的第二上部腔体部分电路组成示意图;

图14是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例的第二上部腔体部分电路组成示意图;

图15是本发明小型化ku频段odu模块另一实施例的微带滤波器组成结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是,除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本发明。

下面结合附图,对本发明的各实施例进行详细说明。对于小型化ku频段odu模块,主要包括发射通道模块和接收通道模块。图1是发射通道模块一实施例组成示意图。如图1所示,所述发射通道模块包括第一盒体m1以及盖合所述第一盒体m1的盒盖,所述第一盒体m1内部包括彼此隔离的第一上部腔体和第一下部腔体,所述盒盖对应包括盖合所述第一上部腔体的第一上盒盖m21和盖合所述第一下部腔体的第一下盒盖m22。优选的,整个发射通道模块的体积是60mm×50mm×14mm。

进一步结合图2,在所述第一上部腔体m3中设置有容纳第一中频电路的第一中频腔m31,容纳第一射频电路的第一射频腔m32,以及容纳第一电源电路的第一电源腔m33。在所述第一下部腔体中设置有第一本振电路,所述第一本振电路通过绝缘子和带孔微带线连接到所述第一射频腔中,输出的第一本振信号与所述第一中频电路输出的第一中频信号经过混频而得到第一射频信号,所述第一射频信号再通过第一射频电路的放大和滤波后,输入到设置在所述第一上部腔体m3中的第一腔体滤波器m34。

进一步的,如图2所示,所述第一中频腔m31设置于所述第一上部腔体m3的左部,所述第一电源腔m33位于所述第一中频腔m31的右侧,并与所述第一中频腔供电连接,所述第一射频腔m32为反l型结构,位于所述第一中频腔m31的下侧和所述第一电源腔m33的右侧,所述第一腔体滤波器m34设置于所述第一上部腔体m3的上部,且在所述第一中频腔m31、第一电源腔m33和第一射频腔m32的上侧。这种结构布局能够使得在有限的体积内,能够合理分割各个功能模块,避免相互干扰,保证了良好的电磁兼容性。

进一步的,结合图1和图2,在与所述第一中频腔m31相邻的左侧的所述第一盒体的外壁设置有第一电源端口,所述第一电源端口包括直流5v电源端口m101和直流6v电源端口m102,第一参考源输入端口m11,第一中频信号输入端口m12,以及在与所述第一腔体滤波器相邻的上侧的所述第一盒体的外壁设置有第一射频信号输出端口m13;所述第一电源端口电连接到所述第一电源腔m33中的所述第一电源电路,所述第一参考源输入端口m11电连接到所述第一下部腔体中的所述第一本振电路,所述第一中频信号输入端口m12电连接到所述第一中频腔m31的所述第一中频电路,所述第一射频信号输出端口m13与所述第一腔体滤波器m34连通。该发射通道模块的直流6v最大电流有1.8a,功耗10.8w,直流5v最大电流有533ma,功耗2.665w,整个模块的功耗为13.465w。

进一步的,如图3所示,在图2的基础上进一步显示了第一射频腔内部的电路组成,其中还包括了第一本振电路的一部分电路,这是因为第一本振电路另外一部分位于第一下部腔体中。优选的,第一本振电路包括依次串接的第一频率合成器、第一倍频器、第一本振放大器和第一本振滤波器,所述第一频率合成器与所述第一参考源输入端口电连接,外部参考源通过所述第一参考源输入端口向所述第一频率合成器输入第一参考频率信号,所述第一倍频器对所述第一频率合成器输出的信号进行二倍频产生所需频率的第一本振信号。这里,第一频率合成器和第一倍频器位于第一下部腔体中,第一本振放大器和第一本振滤波器位于第一上部腔体的第一射频腔内。第一本振放大器对第一本振信号进行功率放大,再由所述第一本振滤波器对所述第一本振信号进行抑制滤波。为了将第一倍频器产生的第一本振信号输入到第一射频电路的第一混频器中,并且受体积限制,就利用第一绝缘子穿壁的方式在第一上部腔体和第一下部腔体之间建立电连接。在第一射频腔中的第一本振电路包括第一本振放大器321和第一本振滤波器322,图中显示了第一绝缘子通过第一带孔微带线w1与第一本振放大器321的输入端电连接。在第一射频腔中的第一射频电路分为第一横向支路和第一竖向支路,所述第一横向支路包括依次级联的第一混频器323,第一级射频滤波器324,第一级射频增益放大器325,所述第一竖向支路包括依次级联的第二级射频滤波器326,第二级射频增益放大器327和射频功率放大器328,第一级射频增益放大器325与第二级射频滤波器326之间通过第一转弯微带线w0电连接,第二级射频增益放大器327和射频功率放大器328通过微带线w2电连接,射频功率放大器328与第一腔体滤波器34通过微带线w3电连接。所述第一级射频滤波器324和第二级射频滤波器326为结构相同的射频微带滤波器。

以下具体说明第一射频腔内的第一本振电路和第一射频电路的组成,以及与第一中频腔和第一电源腔之间的电路连接关系。

如图4所示,所述第一射频腔中包括连接所述第一本振电路输出端的微带线w1,所述微带线w1为第一带孔微带线,其中带孔端经由第一绝缘子而穿过第一上部腔体与第一下部腔体之间的金属壁,与位于所述第一下部腔体的所述第一倍频器的输出端电连接,所述微带线w1的另一端电连接第一本振放大器321的输入端,所述第一本振放大器321的输出端电连接第一本振滤波器322,所述第一本振滤波器322为微带滤波器。

这里,第一绝缘子的结构如图5所示,包括圆柱形金属外壁j2、绝缘层j3和金丝j1。该金属外壁j2的表层为镀金,在两个腔体之间的金属壁上打孔,然后将该绝缘子插入过孔并将金属外壁与过孔焊牢,通过绝缘层又使得金丝j1与金属外壁j2相互隔离绝缘,而金丝j1则用于电路连接。这里的绝缘子连接的是第一带孔微带线。通过绝缘子连接可以避免传统方法中在盒体外部通过馈线进行连接,有利于减小整体模块的体积。进一步的,如图4所示,图4中显示的第一本振放大器321包括芯片cha3666,其中该芯片的射频输入端(图中in端)通过金带电连接匹配衰减芯片tgl4201(图中标示为f10)的输出端,匹配衰减芯片tgl4201的输入端通过金带连接所述微带线w1。该芯片cha3666的射频输出端(图中out端)通过金带连接本振微带滤波器322,芯片cha3666的端口p1通过金丝接地连接,芯片cha3666的端口p2通过金丝接地连接。所述芯片cha3666的端口d1通过金丝与第一电容f11电连接,所述第一电容f11(优选100pf)通过两根金丝与第三电容f13(优选1000pf)电连接,对应的,所述芯片cha3666的端口d2通过金丝与第二电容f12(优选100pf)电连接,所述第二电容f12通过两根金丝与第三电容f13电连接。所述第三电容f13通过两根金丝与直流4v供电电源端f14电连接。该直流4v供电电源端是由第一电源电路的产生的稳压5v经过供电支路分压得到,并且经由第一中频腔而提供给该芯片cha3666。

图3中的第一级射频增益放大器325和第二级射频增益放大器327也使用芯片cha3666,与图4中的芯片cha3666外围电路具有相同的电路组成,不再赘述。

可以看出,图4中采用芯片cha3666为核心作为增益放大器,除了该芯片以外还包括上述贴片电容,这些电容占据较小的体积,因此使得整个增益放大器的体积也较小,适应小型化的需求。另外,通过金丝和金带来连接芯片与这些电容,以及电容之间也通过金丝和金带电连接,能够增强该芯片与这些电容电连接的射频传导性,保证了增益放大的射频特性。

进一步的,对于在下部腔体中的第一本振电路而言,如图6所示,该第一本振电路410包括依次串接的第一频率合成器413、第一倍频器414、第一本振放大器415和第一本振滤波器416,所述第一频率合成器与所述第一参考源输入端口电连接,所述第一频率合成器413的第一参考源输入端4131(对应图1中第一参考源输入端口m11)用于与外部参考源411电连接,所述外部参考源411通过所述第一参考源输入端4131向所述第一频率合成器413输入第一参考频率信号,所述第一频率合成器413的数控接口4132对应电连接第一单片机412,所述第一单片机412通过所述数控接口4132向所述第一频率合成器413输入频率控制参数,所述第一倍频器414对所述第一频率合成器413输出的信号进行二倍频产生所需频率的第一本振信号,然后由第一本振放大器415对第一本振信号进行功率放大,再由所述第一本振滤波器416对所述第一本振信号中的基波和三次谐波进行抑制滤波。

对于图6所示的实施例,所述外部参考源411通过所述第一参考源输入端4131向所述第一频率合成器413输入参考频率信号,所述第一单片机412通过数控接口4132可向所述第一频率合成器413输入频率控制参数。

采用图6所示的第一本振电路,一方面可以通过第一单片机向第一频率合成器写入频率控制参数的方式使得该第一频率合成器输出的频率具有可更改性,因此该第一本振电路可以适用于多种频率的应用需求。并且第一单片机可以直接设置在第一本振电路中,在具体应用中只需将第一单片机的频率控制层参数设定好后可以保持不变,而使得该第一本振电路的输出频率固定,而当有需要其他频率的本振产生时,这可以再通过第一单片机进行更改。另一方面,通过倍频的方式能够使得第一频率合成器输出的频率提高2倍,这样在第一频率合成器输出频率不高的情况下,通过二倍频可以提高第一本振电路的输出的第一本振信号的频率。而进一步通过放大之后,再经过滤波器,可以将前面产生的各类杂波滤除,获得干净的本振频率。

所述第一频率合成器包括芯片adf4355,所述第一倍频器包括芯片hmc369,第一本振放大器包括芯片cha3666,如前所述,本振滤波器为微带滤波器。

进一步的,如图7所示,第一中频电路包括以及级联的温补衰减器51,第一级中频滤波器521,第一级中频放大器531,第二级中频放大器532,第二级中频滤波器522。该温补衰减器51可以补偿中频电路中的第一级中频放大器531和第二级中频放大器532在高温环境中所引起的增益下降,可以通过高低温实验确定第一中频电路所引起的增益下降值,通过计算来选择合适的温补衰减器。优选的,在第一中频放大器531和第二中频放大器532之间还设置有匹配衰减器5301。

所述温补衰减器51为芯片stca0609n9,所述第一级中频滤波器521为芯片hfcn-740,所述芯片stca0609n9的输出端与所述芯片hfcn-740的输入端直接电连接。所述第一中频放大器531包括芯片upc3226,所述第二级中频放大器532包括芯片ecg001f-g,并且在所述芯片ecg001f-g的输入端与所述芯片upc3226的输出端电连接。优选的,所述芯片ecg001f-g的输入端与所述芯片upc3226的输出端之间串接有匹配衰减器5301。进一步的,所述第二级中频滤波器522包括芯片lfcn1800,并且在所述芯片lfcn1800的输入端与所述芯片ecg001f-g的输出端电连接。前述的芯片hfcn-740进行高通滤波,而由芯片lfcn1800进行低通滤波,从而将该中频电路对中频信号的频率范围限制在一个所需的频率范围内。

优选的,该第一中频电路的输入的第一中频信号的频率范围是950mhz-1700mhz,输入功率是-25dbm,经过两次滤波和两次放大后,输出的功率为6dbm,并且两次滤波分别是低通滤波和高通滤波,使得在该中频信号的频率范围内滤除了杂波。并且通过这种在两个滤波器之间设置两个放大器的方式,有利于先将低频段的杂波成分滤除,然后通过一级放大,或者两级级联放大,这种放大的增益是由设计指标来确定的,例如根据输入第一中频信号的输入功率大小来选择增益值,如果一级放大的增益不够,则需要两级增益放大,两级放大器级联时需要前后要阻抗匹配,以获得更好的传输效果,而后一级再通过设置高通滤波器则把高频杂波滤除。以上第一中频电路中所选择的芯片元器件具有单片即可实现滤波或放大功能,体积小、引脚少、外围电路简单、功耗低且均为直流5v供电,并且能够为输入的第一中频信号提供良好的滤波特性和放大特性,通道电路的噪声系数低,适应小型化odu所需。

图8显示了接收通道模块优选实施例,包括第二盒体s10以及盖合所述第二盒体的盒盖,所述第二盒体s10内部包括彼此隔离的第二上部腔体和第二下部腔体,所述第二盒盖对应包括盖合所述第二上部腔体的第二上盒盖s111和盖合所述第二下部腔体的第二下盒盖s112。优选的,整个模块的体积是60mm×50mm×14mm。

进一步结合图9,在所述第二上部腔体101中设置有对射频信号进行滤波的第二腔体滤波器1011,所述第二腔体滤波器1011的第二射频信号输出端10111连接第二射频电路1012,容纳接收第二中频电路的第二中频腔1013,以及容纳第二电源电路的第二电源腔1014。第二下部腔体102中设置有第二本振电路,该腔体中还设置有穿越第二下部腔体而进入第二上部腔体的过孔,通过该过孔设置第二绝缘子连接第二本振电路的输出端到第二上部腔体中。所述第二射频电路1012输出的第二射频信号与第二下部腔体中的所述第二本振电路产生的第二本振信号进行混频后产生的第二中频信号接入到所述第二中频电路。

进一步的,如图9所示,所述第二中频腔1013包括竖直且连通的三个分腔,其中右侧为中频第一分腔10131,中间为中频第二分腔10132,左侧为中频第三分腔10133,所述中频第一分腔10131和中频第二分腔10132高度相同,所述中频第三分腔10133的高度高于所述中频第一分腔10131和中频第二分腔10132。

进一步的,所述第二腔体滤波器1011位于所述第二上部腔体101的左侧,所述第二中频腔1013位于所述第二腔体滤波器1011的右侧,所述第二电源腔1014位于所述第二中频腔1013的第一中频分腔10131和第二中频分腔10132的上侧,且与所述中频第二分腔10132连通,所述第二电源腔1014的上边缘与所述中频第三分腔10133的上边缘等高平齐,所述第二腔体滤波器1011对外在第二盒体外部上开设有第二射频信号输入口(对应在图8中的rf端口s121),所述第二射频信号输出端10111设置在所述第二腔体滤波器1011在所述第二上部腔体101内的下部右侧。

所述中频第三分腔10133的上部向外在所述第二盒体外部设置有第二中频信号输出口(对应图8中的if端口s122),所述第二电源腔的上部向外在所述第二盒体外部设置有第二直流电源接入口(对应图8中的+5v端口s124),所述第二下部腔体的上部向外在所述第二盒体外部设置有第二参考信号输入口(对应图8中的ref端口s123)和第二控制信号输入口(对应图8中的ctrl端口s125),这里的第二控制信号输入口可以向第二本振电路设置频率控制字,控制第二本振电路可以产生不同的本振信号频率。另外,还设置有接地端口,对应图8中的gnd端口s126。该接收通道模块的+5v最大电流有329ma,整个模块的功耗为1.645w。

对于图9中所示的第二射频电路1012,图10进一步进行了细化显示。从图10可以看出,该第二射频电路与所述第二射频信号输出端10111电连接的第一微带wd1,所述第一微带wd1的另一端电连第一级nc1001c-812s低噪声放大芯片213,并且该电路中两个nc1001c-812s低噪声放大芯片213、214之间还串接有3db的匹配衰减器215,以及在第二级的nc1001c-812s低噪声放大芯片214的输出端与镜像抑制滤波器的输入端口之间也串接有3db的匹配衰减器216。nc1001c-812s低噪声放大芯片213、214的电源端分别接两个独立的5v直流供电端217、218。通过向nc1001c-812s低噪声放大芯片213、214提供独立的5v直流供电,可以避免二者之间出现供电干扰而影响射频功率放大特性。5v直流供电端217连接1000pf的电容219,5v直流供电端218也连接1000pf的电容2110,并且电容219又进一步与电容2110连接,电容2110再连接接地。优选的,上述nc1001c-812s低噪声放大芯片213与第一微带wd1之间、nc1001c-812s低噪声放大芯片213与匹配衰减器215之间、匹配衰减器215与nc1001c-812s低噪声放大芯片214之间、nc1001c-812s低噪声放大芯片214与匹配衰减器216之间、nc1001c-812s低噪声放大芯片213与5v直流供电端217之间、nc1001c-812s低噪声放大芯片214与5v直流供电端218之间、5v直流供电端217与电容219之间、5v直流供电端218与电容2110之间、电容219与电容2110以及电容2110与地之间均是通过至少两根金丝进行的电连接。优选的,这里的金丝的直径为25um,在第二射频电路中通过金丝进行电连接,能够提高射频信号的传导性,减少传输损耗,尽管会增加成本,但是有利于保证第二射频电路的射频特性。

进一步的,如图11所示,所述第二级nc1001c-812s低噪放大芯片214向后电连接镜像抑制滤波器10125。该镜像抑制滤波器为微带滤波器。如图12所示,所述镜像抑制滤波器10125的输出端通过第二微带10126电连接第三级nc1001c-812s低噪放大芯片。优选的,在所述镜像抑制滤波器10125与第二微带10126之间还串接有3db衰减器,并且第二微带10126是转弯微带,通过该转弯微带可以将所述第二射频电路由前级的横向设置转为竖向设置,由此可以在有限的空间内也可以容纳整个第二射频电路。

如图13所示,所述第三级nc1001c-812s低噪放大芯片通过第三微带10128电连接混频芯片nc17111c-725m的射频端。混频芯片(nc17111c-725m)101210的射频端通过3db衰减器与第三微带10128电连接连接,该混频芯片101210的本振端连接本振滤波器的输出端,而混频芯片101210的中频端通过第五微带10134接入到所述第二中频腔的第二中频信号输入端。

进一步的,如图14所示,位于所述第二下部腔体中的所述第二本振电路的本振信号输出端通过第二绝缘子10151接入到所述第二上部腔体中,通过第四微带10152(为带孔微带)电连接放大芯片cha3666,即图14中所示放大芯片10153。优选的,二者之间还串联有3db衰减器。所述放大芯片10153的输出端连接第二本振滤波器10155。所述放大芯片cha3666的输出端连接第二本振滤波器,所述第二本振滤波器连接所述混频芯片nc17111c-725m的本振端,所述混频芯片nc17111c-725m的中频端通过第五微带接入到所述第二中频腔的第二中频信号输入端。优选的,该第二本振滤波器10155为微带滤波器。从图14中还可以看出,放大芯片cha3666的两个电源端d1、d2分别接连接5v电压接线端10150,而这两个接线端又共同连接一个1000pf电容,该电容又连接微带10154后而接地。

这里的第二绝缘子连接的是带孔微带线。通过绝缘子连接可以避免传统方法中在盒体外部通过馈线进行连接,有利于减小整体模块的体积。这与第一绝缘子相同,不再赘述。

另外,本发明中的所述第一本振滤波器为微带滤波器,所述第一级射频滤波器和第二级射频滤波器为结构相同的射频微带滤波器,所述镜像抑制滤波器和所述第二本振滤波器均为微带滤波器。采用微带滤波器可以减小体积,插入损耗小,滤波特性好。这些微带滤波器具有类似结构,这里仅对镜像抑制滤波器所采用的微带滤波器进行说明。

如图15所示,该微带滤波器包括设置在陶瓷基板上的7个u型的微波金属带,所述微波金属带依次间隔排列且呈中心对称分布,其中第一微波金属带231开口向下且位于对称中心,所述第二微波金属带232和第三微波金属带233均开口向上,分别位于所述第一微波金属带231的左侧和右侧,第四微波金属带234开口向下且位于所述第二微波金属带232的左侧,第五微波金属带235开口向下且位于所述第三微波金属带233的右侧,第六微波金属带236开口向上且位于所述第四微波金属带234的左侧,所述第六微波金属带236的左分支上横向延伸为第一端口238,第七微波金属带237开口向上且位于所述第五微波金属带235的右侧,所述第七微波金属带237的右分支上横向延伸为第二端口239。

优选的,所述第一微波金属带231的宽度是0.1mm,左侧分支和右侧分支的长度和相同,均为2.1mm,上部连接分支长度为1.13mm,并且所述上部连接分支的左右端部的两个拐角被等腰切除,得到的左切边和右切边的长度是0.14mm,所述第一微波金属带231分别与所述第二微波金属带232、第三微波金属带233的间隔均为0.16mm。

进一步优选的,所述第二微波金属带232和第三微波金属带233具有相同的结构,其中所述第二微波金属带232的左侧分支和所述第三微波金属带233的左侧分支长度相同,均为2.1mm,所述第二微波金属带232的右侧分支和所述第三微波金属带233的右侧分支长度相同,均为2.1mm,所述第二微波金属带232下部连接分支与第三微波金属带233下部连接分支33长度相同,均为1.13mm,并且所述下部连接分支23与下部连接分支33的左右端部的两个拐角被等腰切除,得到的切边的长度相同,均为0.14mm。

所述第二微波金属带232的右侧分支与所述第一微波金属带231的左侧分支等高平齐,即第二微波金属带232的右侧分支的上边缘与所述第一微波金属带231的左侧分支上端所对应的连接分支的下边缘平齐,同时所述第一微波金属带231的左侧分支的下边缘与所述第二微波金属带232的右侧分支下端所对应的连接分支的上边缘平齐。同样,所述第三微波金属带233的左侧分支与所述第一微波金属带231的右侧分支等高平齐。

另外,第二微波金属带232与所述第四微波金属带234的间隔为0.14mm,所述第三微波金属带233与所述第五微波金属带235的间隔为0.14mm。

进一步优选的,所述第四微波金属带234和第五微波金属带235具有相同的结构,并且与第一微波金属带231的结构相同。其中,所述第四微波金属带234左侧分支和第五微波金属带235左侧分支的长度相同,均为2.1mm,所述第四微波金属带234右侧分支和第五微波金属带235右侧分支的长度相同,均为2.1mm,所述第四微波金属带234上部连接分支和第五微波金属带235上部连接分支长度相同,均为1.13mm,并且这两个上部连接分支的左右端部的两个拐角被等腰切除,得到的两个切边的长度相同,均为0.14mm。所述第四微波金属带234的右侧分支与所述第二微波金属带232的左侧分支等高平齐,所述第五微波金属带235的左侧分支与所述第三微波金属带233的右侧分支等高平齐。

所述第四微波金属带234与所述第六微波金属带236的间隔为0.1mm,所述第五微波金属带235与所述第七微波金属带237的间隔为0.1mm。

进一步优选的,所述第六微波金属带236的右侧分支的长度是2.1mm,宽度是0.1mm,左侧分支的长度是1.3mm,宽度是0.24mm,底部连接分支分为两段,其中,位于左侧的第一连接段的长度是0.94mm,宽度是0.24mm,并且所述第一连接段的左侧拐角被等腰切除,得到的切边的长度是0.34mm,位于右侧的第二连接段的长度是0.53mm,宽度是0.1mm,并且所述第二连接段的右侧拐角被等腰切除,得到的切边6321的长度是0.14mm。所述第一端口238的长度是1.55mm,宽度是0.25mm,所述第一端口238的下边到所述底部连接分支的所述第一连接段的上边的距离是0.1mm。

第七微波金属带237与前述的第六微波金属带236具有相同的结构,在该微带天线中呈左右对称分布。其中,所述第七微波金属带237的左侧分支的长度是2.1mm,宽度是0.1mm,右侧分支的长度是1.3mm,宽度是0.24mm,底部连接分支分为两段,其中,位于右侧的第一连接段的长度是0.94mm,宽度是0.24mm,并且所述第一连接段的右侧拐角被等腰切除,得到的切边的长度是0.34mm,位于左侧的第二连接段的长度是0.53mm,宽度是0.1mm,并且所述第二连接段的左侧拐角被等腰切除,得到的切边的长度是0.14mm。所述第二端口239的长度是1.55mm,宽度是0.25mm,所述第二端口239的下边到第七微波金属带237的所述底部连接分支的所述第一连接段的上边的距离是0.1mm。第一端口238与第二端口239之间的距离为12.49mm,即该滤波器的长度为12.49mm。

进一步优选的,该镜像抑制滤波器的频率范围是10.7ghz-12.95ghz,通带插入损耗≤3db,带外抑制:在7.25ghz-9.8ghz,抑制比≥60db,在10ghz,抑制比≥40db,在13.75ghz-14.5ghz,抑制比≥40db,vswr≤1.3。

基于以上实施例,本发明公开了一种小型化ku频段odu模块,包括发射通道模块和接收通道模块,发射通道模块包括第一盒体,分为彼此隔离的第一上部腔体和第一下部腔体,第一上部腔体中设置有第一中频腔、第一射频腔、第一电源腔和第一腔体滤波器,第一下部腔体中设置有第一本振电路,通过第一绝缘子和第一带孔微带线连接到第一射频腔;接收通道模块包括第二盒体,分为彼此隔离的第二上部腔体和第二下部腔体,第二上部腔体中设置第二腔体滤波器、第二射频腔、第二中频腔和第二电源腔,第二下部腔体中设置有第二本振电路,通过第二绝缘子和第二带孔微带线连接到第二射频腔。该odu模块具有体积小、功耗低、稳定可靠且适用频带范围宽的优势。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均包括在本发明的专利保护范围内。

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