一种四通道射频模块的优化装置的制造方法_2

文档序号:10354374阅读:来源:国知局
第一本振、第二本振、第三本振或第四本振,并且为第一通道射频模 块、第二通道射频模块、第三通道射频模块或第四通道射频模块提供本振信号。
[0020] 所述检波器,选用AD公司的AD8361检波器。
[0021] 所述压控衰减器,选用RFMD公司的RFSA2013压控衰减器。
[0022] 所述运算放大器,选用Maxim公司的MAX4452运算放大器。
[0023] 参照图3,为本实用新型的一种四通道射频模块的优化装置电源供电连接图;所述 本振包括第一本振、第二本振、第三本振和第四本振;本实用新型的一种四通道射频模块实 现装置还包括电压模块,电压模块的输入电压为20V~28V,并采用NSC公司的LMZ14203TZ-ADJ芯片实现5V输出,为第一通道射频模块、第二通道射频模块、第三通道射频模块和第四 通道射频模块分别供电;采用TI公司的TPS79333DBVR芯片将该5V电压转3.3V,分别为频率 合成器和晶振供电,晶振的频率为IOMHz,另外,所述3.3V分别为第一本振、第二本振、第三 本振和第四本振供电。
[0024] 当射频信号输入时,将天线连接到射频信号的输入插座,然后开启电源即可工作; 其中,设定的运算放大器反馈电压低于4V,所述增益调整的调整范围为0dB_30dB;
[0025] 具体地,所述满足设定要求的射频信号,为3dB带宽的射频信号;所述限幅管具有 带宽窄、插损小的优点,能够极大降低信号衰减,降低信道内的杂散和带外抑制;本实施例 选用Skyworks公司型号为SMPl 330-007LF的限幅管,用于保证射频模块功能实现的电路在 收到大的射频信号时,不会烧毁信道;所述大的射频信号,其信号强度范围为+20dBm-+ 30dBm;信号强度为+20dBm的射频信号经过限幅管后其信号强度衰减8.8dB;信号强度为+ 30dBm时的射频信号经过限幅管后其信号强度衰减14dB;低噪声放大器选用Avago公司型号 为MGA-635P8的低噪声放大器,该低噪声放大器的噪声系数为0.56dB,能够极大的降低通路 噪声。
[0026] 射频信号在进入低噪声放大器前后两次进入第一介质滤波器和第二介质滤波器, 第一介质滤波器和第二介质滤波器分别具有带宽窄、插损小的优点,能够极大降低信号衰 减,使得信道内的杂散、带外抑制满足要求。
[0027] 为避免强信号引起接收通路的非线性失真,通路采用自动增益控制(AGC)设计单 元,该自动增益控制(AGC)设计单元由检波器、压控衰减器、运算放大器组成,检波器选用AD 公司的AD8361检波器,压控衰减器选用RFMD公司的RFSA2013压控衰减器,运算放大器选用 Maxim公司的MAX4452运算放大器;采用压控衰减器调整运算放大器的反馈电压,能够极大 降低信道工作难度,使得AGC设计单元的功能简单易控。
[0028] 在压控衰减器根据设定的运算放大器反馈电压开始对中频信号进行增益调整的 过程中,检波器检测中频信号的起控点功率,如果中频信号的起控点功率略大于设定的起 控点功率,调节压控衰减器,使得中频信号的输出功率稳定在起控点;如果中频信号的输出 功率不受电阻值控制,且检波器的输出端电压没有在设定的起控点功率0.7V左右,则加大 射频信号的输入功率,并观察检波器的输出电压是否变化,如果检波器的输出电压不变化, 则可能是检波器损坏,必须更换另一个检波器;若检波器的输出电压变化,再观察压控衰减 器与运算放大器连接处的电压是否随压控衰减器的旋转而变化,若压控衰减器与运算放大 器连接处的电压没有随压控衰减器的旋转而变化,则判定压控衰减器故障,更换另一个压 控衰减器,增益调整完成后,将压控衰减器点胶固定。
[0029] 参照图4,为频率合成器模块的功能实现原理图;频率合成器模块包括晶振、第一 LC滤波器、频率合成器、单片机、第一射频放大器、第二LC滤波器、首次功分器、第二功分器、 第三功分器;频率合成器包含频率输出端、第一频率输入端和第二频率输入端;首次功分器 包含功分输入端、第一功分输出端和第二功分输出端;晶振输出端电连接第一 L C滤波器输 入端,第一 LC滤波器输出端电连接频率合成器的第一频率输入端,单片机输出端电连接频 率合成器的第二输入端,频率合成器包含的频率输出端电连接第一射频放大器输入端,第 一射频放大器输出端电连接第二LC滤波器的输入端,第二LC滤波器的输出端电连接首次功 分器的功分输入端,首次功分器的第一功分输出端和第二功分输出端,分别电连接第二功 分器的输入端和第三功分器的输入端。
[0030] 本实施例中的频率合成器采用Silicon公司的SI4133-BT频率合成器,单片机采用 Microchip公司的PIC12F629-I/SN;其中,SI4133-BT频率合成器为数字锁相式频率合成器, 包含3路锁相环(PLL)电路,其中每一路锁相环(PLL)电路由相位检测器(PD)、环路滤波器 (LF)、压控振荡器(VCO)和可编程分频器构成。
[0031] 晶振提供IOMHz作为参考频率信号,第一LC滤波器用于参考频率信号中的一次或 多次谐波,得到经过LC滤波的频率信号,单片机对可编程分频器发送分频数,可编程分频器 根据单片机发送过来的分频数对经过LC滤波的频率信号进行可编程分频,获取频率合成器 进行分频的所需频率,频率合成器据此对经过LC滤波的频率信号进行分频,得到标准频率 信号,然后标准频率信号经过压控振荡器后输出的频率信号在相位检测器中进行相位比 较,再经过环路滤波器产生环路锁定控制电压,该环路锁定控制电压通过环路滤波器加到 压控振荡器上,便可对压控振荡器输出的信号进行控制和校正,直到环路滤波器被锁定为 止,此时频率合成器输出本振信号,第一射频放大器对本振信号进行射频放大后再发送至 第二LC滤波器进行通路匹配,进而得到同源本振信号,将同源本振信号发送至首次功分滤 波器产生两路同源本振信号,再将所述两路同源本振信号分别发送至第二功分器和第三功 分器,产生四路同源本振信号,所述四路同源本振信号分别提供给第一通道射频模块、第二 通道射频模块、第三通道射频模块和第四通道射频模块,分别提供射频通路。
[0032]具体地,频率合成器还包括第一通道射频模块、第二通道射频模块、第三通道射频 模块和第四通道射频模块各自对应的本振信号线,所述本振信号线分别采用〇 . 7mm的微带 线进行走线,并且将其阻抗分别要求为50 Ω,在保证第一通道射频模块、第二通道射频模 块、第三通道射频模块和第四通道射频模块各自对应的走线结构及线长一致的情况下,达 到了第一通道射频模块、第二通道射频模块、第三通道射频模块和第四通道射频模块各自 对应信号的相位可调性。
[0033] 其中,微带线的使用可以使高频信号进行有效地传输,并且可以与电感或电容构 成匹配网络,使高频信号输出端与电感或电容匹配。在印制板排板部分,根据下变频通路摆 放位置,对频率合成器合进行排线。
[0034] 使用矢量网络分析仪对印制板进行调试,通过矢量网络分析仪对第一通道射频模 块、第二通道射频模块、第三通道射频模块和第四通道射频模块各自对应信号的相位分别 进行测试,共有四组信号,其中相位值最大的一组作为基准校零,其余三组相位分别为负 值,
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