专利名称:C波段卫星微波接收器的制作方法
一种能将卫星C波段频率变换为中频的新型卫星微波接收器。
本实用新型属于卫星电视接收装置的室外单元。
现有的C波段卫星微波接收器主要是由与天线馈源相连接的匹配装置、低噪声放大器、混频器、本机振荡器、中频放大器以及电源电路所组成。它将载波为3.7GHz～4.2GHz的微波信号变换为0.97～1.47GHz中频信号，馈送给室内卫星电视接收装置。
日本的DX ANTENNA 公司的HYTEK DSB－60(M)型产品和加拿大ELECTRONICS公司的MA型产品就是这种制式的卫星微波接收器，在结构上将低噪声放大器制成一个独立组件，而把混频器、本机振荡器及中频放大器制成另一个独立组件，这两个组件之间采用同轴电缆头连接。这种连接方式就使得接收器的体积大，成本高，而且容易产生接触不良，导致可靠性、稳定性下降。
而与天线馈源相连接的匹配装置，国内产品通常采用铁氧体波导微带隔离器，这就不可避免地引起有用信号的衰减，降低接收器的信噪比，而且成本高，可靠性低。国外产品也有采用波导微带转换器的，但结构比较复杂。
本实用新型的目的是制作一种技术性能达到或优于已有装置、而体积小、成本又低、且性能稳定可靠的卫星微波接收器。
本实用新型是通过以下方式完成的本实用新型主要是由与天线馈源相连接的匹配装置、微波单元电路以及电源电路所组成。其中，其匹配装置是采用电场 耦 合 的 阻抗渐变式波导微带转换器，实现了天线馈源波导口到低噪声放大器输入微带口的直接连接。它与铁氧体波导微带隔离器相比，具有成本低、能量损耗小、噪声温度低(一般可使整机噪声温度降低10°K左右)、可靠性高的特点；与已有的波导微带转换器相比，亦具有结构简单、加工方便、宽带匹配、驻波比小、插入损耗小、可靠性高等特点。
本实用新型的微波单元电路由以下部分组成(1)低噪声场效应管放大器将来自天线的极其微弱的信号进行放大。(2)镜像抑制平衡混频器由镜像带阻滤波器、二极管平衡混频器、低通滤波器所组成。带阻滤波器用来抑制614～6.64GHz镜像干扰频率，平衡混频器则把经低噪声放大器放大了的37～42GHz信号与5.17GHz本振频率相混频，产生0.97～147GHz中频信号，再经低通滤波器传送给中频放大器，低通滤波器的截止频率为16GHz。(3)介质谐振腔稳频振荡器产生517GHz本振信号。(4)中频放大器将混频后的097～1.47GHz中频信号再加以放大，经50Ω的馈线馈送给室内卫星接收设备。
上述电路由15～25V外接电源经稳压电路稳压至＋6V后供电。
本实用新型的总增益＞50dB，噪声温度≤65°K，≤75°K，≤85°K，镜像抑制比≥40dB，在输入信号为37～42GHz、输出信号为0.97～1.47GHz、带宽为500MHz时，幅频响应≤±15dB，而在任36MHz带宽时的幅频响应则≤±05dB，环境温度为－40～＋50℃，本振频率稳定度为±1MHz(－40～＋50℃)。
本实用新型中所有的微波单元电路均安装在一块聚四氟乙烯复铜电路印刷板上，本机振荡器加有独立屏蔽罩，各单元电路之间用微带线直接耦合，该电路板装在一个腔体中，实现了一体化结构，省去了电缆头连接，缩小了体积，降低了成本，提高了可靠性和稳定性。
下面是本实用新型的实施例图。
附图1为本实用新型的结构示意图。
附图2为附图1沿A－A向的波导微带转换器的剖视图。
附图3为本实用新型的电原理图。
图1中，波导微带转换器〔1〕用螺钉紧固在金属制成的接收盒〔2〕上。接收盒〔2〕内用螺钉〔8〕固定有一块装有电路元器件的聚四氟乙烯复铜印刷电路板〔3〕，盒盖〔6〕用螺钉〔7〕紧固在接受盒〔2〕上，接收盒〔2〕内壁装有一个密封橡皮圈〔5〕，起密封防水作用。而接收盒〔2〕和盒盖〔6〕既有封存电路元器件的作用，又有屏蔽的功能。
在印刷电路板〔3〕上安装有低噪声放大器、微带形式的带阻滤波器、本机振荡器、微带形式的3db定向耦合二极管平衡混频器等元器件。其中仅对本机振荡器加有屏蔽罩〔4〕。
上述电路中的微带线〔9〕均是在印刷电路板上用化学方法腐蚀而成。
电缆头〔10〕为本实用新型中频输出端，将信号馈送给室内接收装置。
图2中，波导微带转换器〔1〕由波导腔〔11〕、调试螺钉〔12〕、内导体〔13〕、绝缘子〔15〕、垫圈〔14〕、套筒〔16〕所构成。
内导体〔13〕是一根直的金属圆棒，全长40～45毫米，分成若干段，各段的长度、直径均不等，除中间一段外，其余各段的直径是由大到小渐变的，直径大的一头和调试螺钉〔12〕相配合，能从天线汲取最大的电波能量，直径小的一头则直接焊接在低噪声放大器的输入微带线接口上。
内导体〔13〕表面镀金。
图3中，低噪声放大器由低噪声GaAs场效应管三级放大电路组成，第一级场效应管放大器输入端和波导微带转换器输出端之间采用微带线匹配网络，三级场效应管的前后级的级间均采用微带线共轭匹配网络，BG1为NE67383，BG2为CX509D，BG3为CX509C，R1、R2、R4为源极电阻，R3、R5为漏极电阻，C1、C2、C4为源极旁路电容，C3、C5为级间耦合电容。
F1为镜像带阻滤波器，由 (λ)/4 微带并联开路短截带线构成，用来抑制6.14～664GHz镜像干扰频率，DC1为微带构成的3dB阻抗变换支线定向耦合器，起混合作用。BG5、BG6为GaAs平衡混频的二极管。F2为低通滤波器，是由微带线构成的两个高频短路块和高阻抗中频输出线组成。
振荡管BG4为GaAs场效应管WC582C，DR1是由高介电常数绝缘材料制成的高Q值圆柱形谐振腔，其型号为A6，它位于BG4漏极和栅极之间进行磁耦合，维持高稳定的振荡。R6是源极电阻，R7为栅极电阻，C6为耦合电容。
中频放大器由三级中频放大电路组成，BG7、BG8、BG9均为2G914C，R8、R9为BG7基极偏置电阻，R11、R12、R13、为BG8偏置电阻，R15、R16、R17、为BG9基极偏置电阻，R10、R14、R18、分别为BG7、BG8、BG9的发射极电阻，C8、C9、C11、C12、C14、C16、C20、C21、为高频旁路电容，C10、C15、C17、C23、为退耦电容，L2为电源退耦电感，L3为高频扼流电感。＋15～＋20V的外接电源经L3、L24退耦送入电源集成电路进行稳压，L1、C19、R18为相移网络，用来抑制自激。
JC1、JC2、JC3为SW7806电源集成电路，JC4为SW7812电源集成电路，外接电源经JC4稳压至＋12V，再经JC1、JC2、JC3均稳压至＋6V，分别作为低噪声放大器、振荡器、中频放大器的电源，BG10、BG11为2CZ82A，在外接电源极性接反时起保护电路作用。L4、L5、L6、L7为退耦电感，C25、C26、C27、C28、C29、C30、为退耦电容。
各元器件的数值参阅图3。
权利要求
1.一种将卫星C波段频率转换成中频的卫星微波接收器，它是由与天线馈源相连接的匹配装置、电源电路以及低噪声放大器、混频器、本机振荡器、中频放大器等单元电路所构成，其特征在于与天线馈源相连接的匹配装置采用波导微带阻抗渐变式转换器[1]。
2.根据权利要求
1所述的卫星微波接收器，其特征在于所述的波导微带转换器是由内导体〔13〕、绝缘子〔15〕、波导腔〔11〕、调试螺钉〔12〕和套筒〔16〕构成，内导体〔13〕是几段直径、长度均不相同的一根金属圆棒，其表面镀有金或银。
3.根据权利要求
1所述的卫星微波接收器，其特征在于所述的低噪声放大器、混频器、本机振荡器、中频放大器等单元电路安装在一块聚四氟乙烯复铜印刷电路板〔3〕上，各单元电路均由微带线直接耦合，本机振荡器加有独立屏蔽罩，该电路板装在一个腔体中。
4.根据权利要求
1和要求3所述的卫星微波接收器，其特征在于所述的低噪声放大器由低噪声GaAs场效应管三级放大电路组成，混频器包括 (λ)/4 微带并联开路短截带线构成的镜像带阻滤波器、微带线构成的两个高频短路块和高阻抗中频输出线组成的低通滤波器以及GaAs平衡混频二极管构成的平衡混频器，振荡器为介质谐振腔稳频振荡器，中频放大器由GaAs场效应管三级中频放大电路组成，电源电路为集成电路。
专利摘要
本实用新型公开了一种能将卫星C波段频率转换为中频的卫星微波接收器，这种接收器的与天线馈源相连接的波导微带转换器采用的是波导微带阻抗渐变式转换器，实现了天线馈源波导口到低噪声放大器输入微带口的直接连接。该接收器的所有微波单元电路均安装在一块聚四氟乙烯覆铜印刷电路板上，本机振荡器单独屏蔽，各单元电路之间均用微带线直接耦合。该电路板装在一个腔体中，实现了一体化结构，省去了电缆头连接，降低了成本，缩小了体积，而且提高了可靠性和稳定性。
文档编号H04N7/20GK86204034SQ86204034
公开日1987年7月1日 申请日期1986年8月28日
发明者曹白璠, 应明芳, 宓凯, 姜德人 申请人:上海市广播电视技术研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan