一种Ka波段多通道收发分机的制作方法

本实用新型涉及一种多通道收发分机技术，特别是一种Ka波段多通道收发分机。

背景技术：

Ka波段多通道收发分机用于对输入的射频发射信号进行多级功分；利用输入的射频本振信号对输入的射频接收信号进行下变频处理，并对得到的中频信号进行放大、滤波和AGC控制，输出至信号处理分机。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种Ka波段多通道收发分机，包括本振功分单元、收发通道单元；本振功分单元包括垂直路本振功分子单元和水平路本振功分子单元，垂直路本振功分子单元将整机提供的垂直极化射频激励信号和垂直极化本振输入信号给若干个收发共用通道提供射频激励信号和本振信号，水平路本振功分子单元将整机提供的水平极化的本振输入信号给若干个接收通道提供本振输入信号；收发通道单元包括若干个收发共用通道、若干个接收通道，收发共用通道和接收通道下变频后的中频信号通过功分器合成1路至接收中频电路后输出。

本实用新型对天线馈入的射频信号进行限幅、低噪声放大、闭塞等处理，并与输入的射频本振信号进行镜像抑制混频、对得到的中频信号进行放大、AGC控制和滤波等处理，对通道间相位一致性进行调整。对频综输入的射频发射信号进行功分、放大，输出具有一定功率的发射信号。输出的中频信号具备两种工作模式：在第一种工作模式下，收发共用通道中的子接收通道的输入射频信号下变频到fIF1，接收通道的输入射频信号下变频到fIF2，并且在输出端对相同频率的两个极化信号进行通道合并；在第二种工作模式下，根据控制信号选择只处理通道，收发共用通道中的子接收通道的信号或只处理通道接收通道的信号，将其下变频到fIF3。

附图说明

图1为本实用新型的功能组成框图。

图2为垂直路本振功分单元原理图。

图3为水平路本振功分单元原理图。

图4为收发共用通道原理图。

图5为发射通道原理图。

图6为子接收通道、接收通道和中频通道的组合原理图。

图7为校准通道原理图。

具体实施方式

结合图1，一种Ka波段多通道收发分机，包括本振功分单元、收发通道单元。本振功分单元包括垂直路本振功分子单元和水平路本振功分子单元，其中垂直路本振功分子单元将整机提供的垂直极化射频激励信号和垂直极化本振输入信号给若干个收发共用通道提供射频激励信号和本振信号，水平路本振功分子单元将整机提供的水平极化的本振输入信号给若干个接收通道提供本振输入信号；收发通道单元包括若干个收发共用通道、若干个接收通道和1个校准通道，收发共用通道和接收通道下变频后的中频信号通过功分器合成1路至接收中频电路后输出。

本实施例中将两个本振功分单元作为一个模块进行设计，将通道1至通道12分别于通道13至通道24作为一个收发模块进行设计，校准通道25单独作为一个模块进行设计，这样收发分机内部共包括1个本振功分模块、12个收发模块和1个校准模块。

结合图2，垂直路本振功分子单元包括选择开关和若干功分器。选择开关选择垂直极化射频激励信号或垂直极化本振输入信号，功分器将选择开关选择的信号功分为数量与收发共用通道数量相同的信号。结合图3，水平路本振功分子单元包括若干功分器，若干功分器将水平极化的本振输入信号功分为与接收通道数量相同的若干路信号。本振功分器选用了NC6517C-3436。

接收通道相同12通道相位一致性，发射通道相同12通道相位一致性。12个收发通道为相同的功能模块，理论上相位能够保持一致。由于产品结构体积和接口位置的限制，本振功分网络选用了二进制对称的形式，选用了一分二、二分四、四分八(其中两路接负载)、六分十二的形式，保证每个功分支路的传输路径相同。

接收通道相同12通道间隔离度、发射通道相同12通道间隔离度：

(1)电路隔离：发射相同12通道间的隔离度＝本振功分网络的通道间隔离度+放大器的反向隔离-放大器的增益＝(18+35+40-22-18)dB＝53dB。(驱动放大器的增益为22dB，反向隔离为35dB，末级功率放大器的增益为18dB，反向隔离为40dB)；接收相同12通道间的隔离度＝本振功分网络的通道间隔离度+本振放大器的反向隔离+混频器射频到本振隔离-本振放大器的增益＝(18+35+25-22)dB＝56dB。(本振放大器的增益为18dB，反向隔离为35dB，混频器射频至本振隔离为25dB)；

(2)空间隔离：相同12通道全部处在不同的单独屏蔽的金属腔内，尽量减少空间辐射和空间耦合；

(3)电源隔离：放大器馈电端增加去耦电容或者进行π型滤波的方式进行处理，开关控制端主要通过每个通道一个单独驱动电路的方式进行处理。

(4)本振射频切换时间和本振射频之间的隔离度：本振和射频输入端采用一级单刀双开关加一级单刀单开关来实现，单刀双开关的隔离度为25dB，单刀单开关的隔离度为35dB，两级开关级联可以实现隔离度大于55dB，满足50dB的指标要求。单刀单开关和单刀双开关的上升沿、下降沿的指标典型值均为20ns，同时选用高速的开关驱动器作为开关的驱动电路，该驱动器的前、后沿延时实测值为50ns，两者相加可得本振和射频切换时间为70ns。

结合图4，收发共用通道包括子发射通道和子接收通道，垂直路本振功分子单元产生的信号通过选择开关选择传输至子发射通道或子接收通道，且发射通道和接收通道共用一环形器。

结合图5，子发射通道包括依次连接的第一功率放大器、衰减器、第二功率放大器和环形器；子接收通道包括依次连接的环形器、限幅器、闭塞开关、低噪声放大器、镜像抑制混频器，镜像抑制混频器的另一输入端接放大后的垂直路本振功分子单元产生的信号。子发射通道作为收发通道的组成部分，其主要功能是将经本振功分单元功分之后的发射信号进行功率放大，然后经过环行器从端口输出。功率放大器选用了NC11145C-3337，环行器选用了WH3002A2。

结合图6，接收通道包括依次连接的第二限幅器、射频闭塞开关、第二低噪声放大器、第二镜像抑制混频器，第二镜像抑制混频器的另一输入端接放大后的水平极化的本振输入信号。

结合图6，中频电路包括依次连接的第一中频带通滤波器、第一中频放大器、数控衰减器、电压控制放大器、第二中频放大器、第二中频带通滤波器。

低噪声放大器选择中电十三所的NC10211C-3337，限幅器选用中电十三所的NC1833C-3238，射频闭塞开关选用了吸收式单刀单开关MA4AGSW1A，镜像抑制混频器选择的是HMC-MDB171，电桥选择了中电十三所的BW536，中频带通滤波器选用的型号为Xpeedic的XS234，中频放大器选择了中电十三所的NC1016C-103，数控衰减器选用中电十三所的BW17D，电压控制放大器选择中电十三所的BWM291。

结合图7，校准通道完成的主要功能是将输入的校准射频信号进行放大输出，和完成校准通道的校准。校准通道设计上参照收发通道进行设计，根据校准通道发射输出功率的要求，需要对输入的发射射频激励信号进行衰减，大概需要32dB的衰减。接收支路根据输入P-1的要求，混频器的输入P-1为8dBm，因此需要在混频器之前加20dB衰减，这样输入P-1可以达到30dBm。为了满足增益要求，接收中频电路和收发通道基本相同。