本发明涉及一种S频段机载发射信道。
背景技术：
S频段机载收发信道是一个实现对IF频率70MHz信号上变频到S频段2200.5MHz～2400.5Hz信号的接收发射组件。S频段可以很方便地与国外遥测站联接，点频和带宽也按国际标准设计.因此适用于多种遥测系统，既适用于遥测又可以扩展用于角跟踪和外测，具有很强的适应性。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种S频段机载发射信道，其最大限度地压缩元器件的品种、规格和数量，且更好的保证了产品的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种S频段机载发射信道，包括发射信号本振单元，以及与发射信号本振单元连接的发射信道单元；发射信号本振单元包括晶振，与晶振连接的第一功分器，分别与第一功分器连接的第一滤波器和第二功分器，以及分别与第二功分器连接的发射一本振和发射二本振；发射信道单元包括依次连接的中频信号输入源、第一混频器、滤波器、第四放大器、第二混频器、功放模块和隔离器；发射一本振的输出端与第一混频器连接，发射二本振的输出端与第二混频器连接。
进一步地，发射一本振包括依次连接的第二放大器、倍频器、第三滤波器和第三放大器。
进一步地，发射二本振包括依次连接的频率综合器、第二滤波器和第一放大器。
进一步地，功放模块包括三级放大电路，包括依次连接的第六滤波器、第六放大器、第七放大器和第八放大器。
进一步地，频率综合器为LTC6948-2集成VCO的PLL芯片。
进一步地，第八放大器为GaN HEMT功率管CGH40010。
本发明的有益效果为：本S频段机载发射信道在保证性能指标的前提下，最大限度地压缩元器件的品种、规格和数量，且更好的保证产品的可靠性。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明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发明，但应该清楚，本发明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发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示的S频段机载发射信道，包括发射信号本振单元，以及与发射信号本振单元连接的发射信道。下面分别对各个单元进行详细描述：
发射信号本振单元包括晶振，与晶振连接的第一功分器，分别与第一功分器连接的第一滤波器和第二功分器，以及分别与第二功分器连接的发射一本振和发射二本振。本发射信道通过选择100MHz晶振(OCXO)做为系统的参考源，100MHz输出时钟由内置100MHz参考源功分输出，其输出相位噪声与100MHz参考源一致。
其中，发射一本振包括依次连接的第二放大器、倍频器、第三滤波器和第三放大器。发射二本振包括依次连接的频率综合器、第二滤波器和第一放大器。发射信道采用两次变频方式实现，发射信道本振分为发射一本振与发射二本振，信道相位噪声取决于较差的本振相位噪声。其中发射一本振为参考晶振3倍频得到300MHz；发射二本振由LTC6948-2锁相得到1830.5MHz～2030.5MHz。
发射一本振为100MHz×3＝300MHz，由倍频恶化公式20Log(3)＝9.54；由此可以得到发射一本振输出相噪值如(表1)：
表1发射一本振输出相噪值
发射二本振选用LTC6948-2集成VCO的PLL芯片，采用20MHz做为鉴相频率，以无源低通滤波器做环路滤波，并通过对其相应寄存器的值进行合理配置，来获得较好的相噪指标及杂散抑制指标。利用LTC6947/48FracNWizard Design Tool软件仿真，得到接收信道在2030.5MHz时输出的相位噪声值。环路滤波器设计可以兼顾相位噪声与杂散抑制。
由仿真结果可以得到发射二本振输出相噪值(即发射信道输出相噪)如(表2)：
表2发射二本振输出相噪值
发射信道最终的射频输出相位噪声应该按照本振相位噪声最差的来表征，所以发射信道输出相位噪声以发射二本振的相噪输出为依据。
发射信道单元包括依次连接的中频信号输入源、第一混频器、滤波器、第四放大器、第二混频器、功放模块和隔离器；发射一本振的输出端与第一混频器连接，发射二本振的输出端与第二混频器连接。其中，功放模块包括三级放大电路，包括依次连接的第六滤波器、第六放大器、第七放大器和第八放大器。
发射信道设计采用回退法进行设计，根据指标要求，功放最后输出功率为7W(38.5dBm)，由于功放输出最后加有隔离器，插损为0.7dB，所以在功放的末级输出功率必须达到39.3dBm(8.4W)才能满足要求，考虑到频率较高，带线路径损耗，实际选择输出功率大于40dBm(10W)的功率管作为末级输出(第八放大器的输出)。根据末级管子来选择各级推动管的增益和输出功率，末级器件选择效率较高的GaN HEMT功率管CGH40010，输出P-1dB＝41.13dB，CGH40010输出10W时增益为11.5dB，推动级需要的最小P-1dB输出计算：
P-1dB＝41.13-11.5＝29.63dBm
推动级选用AH314，P-1dB＝33dBm，增益G＝23dB，所以推动级的前一级最小输出P-1dB为：
P-1dB＝33-23＝10dBm；
以此类推，可见链路的功率电平分配，满足指标需求。
此外，发射信道杂波主要来源是混频杂散、本振泄漏、本振源的鉴相杂散。
带内杂散，取决于频率源的鉴相杂散，发射信道二本振鉴相频率采用20MHz鉴相，由实验可知，带内杂波抑制远大于60dBc
发射信道通过两次变频，分段滤波方式，低阶混频杂散均在带外，可通过滤波器滤除，有少部分高阶混频落在带内，混频后绝对值很低，通过实验均小于-50dBm,输出为38dBm,所以混频产生的杂散可以满足大于58dBc的指标要求。
发射一本振是由晶振倍频而来，根据所需点频，设计合适的窄带滤波器，杂波抑制度能达到如65dBc。谐波抑制采用MINI低通辅助抑制的方式实现抑制度达55dBc对引入混频器的杂波得到有效抑制。
而带外杂波由介质滤波器实现，介质滤波器指标如(表3)：发射信道通过介质滤波器后，带外杂散抑制可以实现：≥55dB(带外)
表3介质滤波器指标