毫米波收发模块的制作方法

本实用新型属于无线通信领域，具体涉及一种毫米波收发模块。

背景技术：

毫米波是整个电磁频谱里不可缺少的一段，具备微波系统和红外系统的特点。毫米波技术是当今微波技术领域最敏感的课题之一,现代的通信、电子对抗、遥感遥测、雷达与制导系统的工作频率已逐步由微波波段扩展到毫米波波段，同时毫米波具有频带宽、波束窄、保密和抗干扰能力强、容量大等优点受到各界关注。而毫米波系统在民用通信、军事、射电天文、遥感遥测系统以及生物效应等方面的应用越来越广泛，作为系统主体部分的收发前端则对整个系统起着至关重要的作用，它的性能和价格直接影响整个系统的的目标能否达到。对毫米波系统来说，系统的稳定性对通信质量的影响很大。

技术实现要素：

本实用新型实现了一种低噪，系统稳定，且结构简单的毫米波收发模块。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种毫米波收发模块，包括接收单元、本振单元和发射单元；

所述接收单元包括依次连接的低噪放大器、带通滤波器、下变频器、第一混频器、第一中频滤波器、第一放大器和第一隔离器，所述第一混频器包括两个输入端和一个输出端，其第一输入端与下变频器的输出端连接，其第二输入端与本振单元连接；所述低噪放大器的输入端作为接收单元的输入端；所述第一隔离器的输出端作为接收单元的输出端；

所述本振单元包括两个输出端，其第一输出端分别与第一混频器的第二输入端和发射单元连接，其第二输出端与发射单元连接；

所述发射单元包括依次连接的第二隔离器、第二混频器、预选滤波器、第二放大器、第二中频滤波器、第三混频器、第三中频滤波器、第三放大器和第三隔离器，所述第二混频器有两个输入端，其第一输入端与第二隔离器的输出连接，其第二输入端与本振单元的第一输出端连接；所述第三混频器有两个输入端，其第一输入端与第二中频滤波器的输出连接，其第二输入端与本振单元的第二输出端连接；所述第二隔离器的输入端作为发射单元的输入端；所述第三隔离器的输出端作为发射单元的输出端。

进一步地，所述低噪放大器包括电阻r1，所述电阻r1的一端为低噪放大器的输入端，其另一端与电容c1的一端连接，所述电容c1的另一端分别与电阻r3的一端、接地电阻r2和场效应晶体管u1的第3引脚连接，所述电阻r3的另一端分别与接地电容c2、接地电容c6、电感l1的一端、电感l2的一端和电阻r4的一端连接，所述电感l1的另一端分别与5v电源、接地极性电容c3的正极和接地电容c4连接，所述电阻r4的另一端分别与场效应晶体管u1的第4引脚和接地电容c5连接，所述电感l2的另一端分别与电容c8的一端和电阻r5的一端连接，所述电容c8的另一端为低噪放大器的输出端，所述电阻r5的另一端与场效应晶体管u1的第1引脚连接，所述场效应晶体管u1的第2引脚分别与接地电容c6和接地电阻r6连接。

进一步地，所述带通滤波器包括电容c9，所述电容c9的一端为带通滤波器的输入端，所述电容c9的另一端与电阻r7连接，所述电阻r7的另一端分别与电阻r8的一端、接地电容c10和电容c11的一端连接，所述电容c11的另一端分别与接地电阻r9和放大器u2的同相输入端连接，所述电阻r8的另一端分别与电阻r11的一端和放大器u2的输出端连接，所述放大器u2的输出端为带通滤波器的输出端，所述电阻r11的另一端分别与接地电阻r10和放大器u2的反相输入端连接，所述放大器u2的正电源端与12v电源的正极连接，所述放大器u2的负电源端与12v电源的负极连接。

进一步地，所述本振单元包括晶振，所述晶振的输出端分别与单片机和锁相器连接，所述单片机与锁相器相连接；所述锁相器的输出端依次连接低通滤波器、压控振荡器和n倍率放大器；所述压控振荡器负反馈连接至锁相器，所述压控振荡器的输出端为本振单元的第一输出端，所述n倍率放大器的输出端为本振单元的第二输出端。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的结构简单，易于实现，具有良好的经济性和适用性，拥有广阔的应用前景。

(2)本实用新型的本振单元设计具有良好的灵活性，实现难度低，且简化了结构，保证了系统的稳定性的同时，又节约了成本。

(3)本实用新型保证了低噪和系统的稳定性，实现了对毫米波精准的接收和稳定的发送。

附图说明

图1为本实用新型提出的毫米波收发模块示意图。

图2为本实用新型提出的低噪放大器电路图。

图3为本实用新型提出的带通滤波器电路图。

图4为本实用新型提出的本振单元示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

下面结合附图详细说明本实用新型的实施例。

如图1所示，一种毫米波收发模块，包括接收单元、本振单元和发射单元；

所述接收单元包括依次连接的低噪放大器、带通滤波器、下变频器、第一混频器、第一中频滤波器、第一放大器和第一隔离器，所述第一混频器包括两个输入端和一个输出端，其第一输入端与下变频器的输出端连接，其第二输入端与本振单元连接；所述低噪放大器的输入端作为接收单元的输入端；所述第一隔离器的输出端作为接收单元的输出端；

所述本振单元包括两个输出端，其第一输出端分别与第一混频器的第二输入端和发射单元连接，其第二输出端与发射单元连接；

所述发射单元包括依次连接的第二隔离器、第二混频器、预选滤波器、第二放大器、第二中频滤波器、第三混频器、第三中频滤波器、第三放大器和第三隔离器，所述第二混频器有两个输入端，其第一输入端与第二隔离器的输出连接，其第二输入端与本振单元的第一输出端连接；所述第三混频器有两个输入端，其第一输入端与第二中频滤波器的输出连接，其第二输入端与本振单元的第二输出端连接；所述第二隔离器的输入端作为发射单元的输入端；所述第三隔离器的输出端作为发射单元的输出端。

如图2所示，所述低噪放大器包括电阻r1，所述电阻r1的一端为低噪放大器的输入端，其另一端与电容c1的一端连接，所述电容c1的另一端分别与电阻r3的一端、接地电阻r2和场效应晶体管u1的第3引脚连接，所述电阻r3的另一端分别与接地电容c2、接地电容c6、电感l1的一端、电感l2的一端和电阻r4的一端连接，所述电感l1的另一端分别与5v电源、接地极性电容c3的正极和接地电容c4连接，所述电阻r4的另一端分别与场效应晶体管u1的第4引脚和接地电容c5连接，所述电感l2的另一端分别与电容c8的一端和电阻r5的一端连接，所述电容c8的另一端为低噪放大器的输出端，所述电阻r5的另一端与场效应晶体管u1的第1引脚连接，所述场效应晶体管u1的第2引脚分别与接地电容c6和接地电阻r6连接。

在本实施例中，场效应晶体管u1采用的型号为3sk318。

如图3所示，所述带通滤波器包括电容c9，所述电容c9的一端为带通滤波器的输入端，所述电容c9的另一端与电阻r7连接，所述电阻r7的另一端分别与电阻r8的一端、接地电容c10和电容c11的一端连接，所述电容c11的另一端分别与接地电阻r9和放大器u2的同相输入端连接，所述电阻r8的另一端分别与电阻r11的一端和放大器u2的输出端连接，所述放大器u2的输出端为带通滤波器的输出端，所述电阻r11的另一端分别与接地电阻r10和放大器u2的反相输入端连接，所述放大器u2的正电源端与12v电源的正极连接，所述放大器u2的负电源端与12v电源的负极连接。

如图4所示，所述本振单元包括晶振，所述晶振的输出端分别与单片机和锁相器连接，所述单片机与锁相器相连接；所述锁相器的输出端依次连接低通滤波器、压控振荡器和n倍率放大器；所述压控振荡器负反馈连接至锁相器，所述压控振荡器的输出端为本振单元的第一输出端，所述n倍率放大器的输出端为本振单元的第二输出端。

在本实施例中，单片机采用的型号为at89c51，锁相器采用的型号为adf4113。单片机对锁相器起控制作用，锁相器反馈信号给单片机。

本实用新型的工作原理为：在接收单元，毫米波通过低噪放大器输入，经低噪放大后，通过带通滤波器进行滤波，而后经过下变频过后，在第一混频器中与本振单元的信号进行混频，再经过第一中频滤波器、第一放大器和第一隔离器后，进行接收。在发射单元，输入信号经过第二隔离器后，在第二混频器中与本振单元的信号进行混频，然后经过滤波-放大-滤波过后再次与本振单元的信号混频，二次混频后得到的信号再经过一次滤波，最后经第三放大器和第三隔离器处理后输出毫米波信号。

本实用新型的结构简单，易于实现，具有良好的经济性和适用性，拥有广阔的应用前景，大大降低了系统的复杂度。本实用新型的本振单元设计具有良好的灵活性，实现难度低，且简化了结构，保证了系统的稳定性的同时，又节约了成本。本实用新型保证了低噪和系统的稳定性，实现了对毫米波精准的接收和稳定的发送。本实用新型避免了时延偏差，保证了信号不失真。