一种四通道变频组件的制作方法

本实用新型涉及一种变频装置。

背景技术：

26.5~40ghz变频组件是一种主要用于电子侦收设备的微波器件，其主要功能是将宽频带26.5~40ghz的射频信号下变频为数字ad芯片可以采样的中低频信号，是数字接收机的关键器件。目前变频组件的传统方案是采用低噪声放大器、滤波器、限幅器、固态开关、鉴相器等分立式的电子器件，在电路中组合以实现变频的功能。一套这样的变频组件，其体积重量都比较大，而且相位一致性差，对同时到达信号的处理能力也差，测错或者根本就测不出来，对接收机而言，灵敏度和测向指标都不高，远远不能满足电子战侦收设备需要面对的越来越复杂、密集的电磁信号环境和一些特殊应用场景对小型化的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种四通道变频组件。

为实现上述目的，本实用新型提供了采用了如下技术方案：

包括中路功分器一，所述中路功分器一与中路功分器二以及中路功分器三相连，所述中路功分器三与第四变频通道以及第三变频通道相连，所述中路功分器二与第二变频通道以及第一变频通道相连。

上述的一种四通道变频组件，所述第一变频通道包括第一spst，所述第一spst与第一spdt相连，所述第一spdt与第一26g高通滤波器相连，所述第一26g高通滤波器与第一2位数控衰减器相连，所述第一2位数控衰减器与第一前低噪放大器相连，所述第一前低噪放大器与第一均衡器相连，所述第一均衡器与第一前功分器相连，所述第一前功分器分别与宽带组件以及第一中低噪放大器相连，所述第一中低噪放大器与第一fa-03滤波器相连，所述第一fa-03滤波器与第一混频器相连，所述第一混频器与第一倍频器以及第一16g低通滤波器相连，所述第一倍频器与中路功分器二相连，所述第一16g低通滤波器与第一后低噪放大器相连，所述第一后低噪放大器与第一18g低通滤波器相连，所述第一18g低通滤波器与第一后功分器相连。

上述的一种四通道变频组件，所述第二变频通道包括第二spst，所述第二spst与第二spdt相连，所述第二spdt与第二26g高通滤波器相连，所述第二26g高通滤波器与第二2位数控衰减器相连，所述第二2位数控衰减器与第二前低噪放大器相连，所述第二前低噪放大器与第二均衡器相连，所述第二均衡器与第二前功分器相连，所述第二前功分器与第二中低噪放大器相连，所述第二中低噪放大器与第二fa-03滤波器相连，所述第二fa-03滤波器与第二混频器相连，所述第二混频器与第二倍频器以及第二16g低通滤波器相连，所述第二倍频器与中路功分器二相连，所述第二16g低通滤波器与第二后低噪放大器相连，所述第二后低噪放大器与第二18g低通滤波器相连，所述第二18g低通滤波器与第二后功分器相连。

上述的一种四通道变频组件，所述第三变频通道包括第三spst，所述第三spst与第三spdt相连，所述第三spdt与第三26g高通滤波器相连，所述第三26g高通滤波器与第三2位数控衰减器相连，所述第三2位数控衰减器与第三前低噪放大器相连，所述第三前低噪放大器与第三均衡器相连，所述第三均衡器与第三前功分器相连，所述第三前功分器分别与宽带组件以及第三中低噪放大器相连，所述第三中低噪放大器与第三fa-03滤波器相连，所述第三fa-03滤波器与第三混频器相连，所述第三混频器与第三倍频器以及第三16g低通滤波器相连，所述第三倍频器与中路功分器三相连，所述第三16g低通滤波器与第三后低噪放大器相连，所述第三后低噪放大器与第三18g低通滤波器相连，所述第三18g低通滤波器与第三后功分器相连。

上述的一种四通道变频组件，所述第四变频通道包括第四spst，所述第四spst与第四spdt相连，所述第四spdt与第四26g高通滤波器相连，所述第四26g高通滤波器与第四2位数控衰减器相连，所述第四2位数控衰减器与第四前低噪放大器相连，所述第四前低噪放大器与第四均衡器相连，所述第四均衡器与第四前功分器相连，所述第四前功分器分别与宽带组件以及第四中低噪放大器相连，所述第四中低噪放大器与第四fa-03滤波器相连，所述第四fa-03滤波器与第四混频器相连，所述第四混频器与第四倍频器以及第四16g低通滤波器相连，所述第四倍频器与中路功分器三相连，所述第四16g低通滤波器与第四后低噪放大器相连，所述第四后低噪放大器与第四18g低通滤波器相连，所述第四18g低通滤波器与第四后功分器相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：通过一体化集成电路设计，降低了电路的设计难度，同时有效地降低了变频损耗，提高了稳定性，本实用新型中采用的集成化结构设计，大大减小了变频组件的体积和重量，满足小型化的需求，而且可以满足数字化接收机高精度测向和高灵敏度的指标要求。

附图说明

图1为本实用新型一通道硬件连接图。

图2为本实用新型二通道硬件连接图。

图3为本实用新型三通道硬件连接图。

图4为本实用新型四通道硬件连接图。

图5为本实用新型26.5~40ghz变频组件链路增益分配表。

图6为本实用新型噪声系数计算图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清除、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅时本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种四通道变频组件，包括中路功分器一，中路功分器一与中路功分器二以及中路功分器三相连，中路功分器三与第四变频通道以及第三变频通道相连，中路功分器二与第二变频通道以及第一变频通道相连。

第一变频通道包括第一spst，第一spst与第一spdt相连，第一spdt与第一26g高通滤波器相连，第一26g高通滤波器与第一2位数控衰减器相连，第一2位数控衰减器与第一前低噪放大器相连，第一前低噪放大器与第一均衡器相连，第一均衡器与第一前功分器相连，第一前功分器分别与宽带组件以及第一中低噪放大器相连，第一中低噪放大器与第一fa-03滤波器相连，第一fa-03滤波器与第一混频器相连，第一混频器与第一倍频器以及第一16g低通滤波器相连，第一倍频器与中路功分器二相连，第一16g低通滤波器与第一后低噪放大器相连，第一后低噪放大器与第一18g低通滤波器相连，第一18g低通滤波器与第一后功分器相连。

第二变频通道包括第二spst，第二spst与第二spdt相连，第二spdt与第二26g高通滤波器相连，第二26g高通滤波器与第二2位数控衰减器相连，第二2位数控衰减器与第二前低噪放大器相连，第二前低噪放大器与第二均衡器相连，第二均衡器与第二前功分器相连，第二前功分器与第二中低噪放大器相连，第二中低噪放大器与第二fa-03滤波器相连，第二fa-03滤波器与第二混频器相连，第二混频器与第二倍频器以及第二16g低通滤波器相连，第二倍频器与中路功分器二相连，第二16g低通滤波器与第二后低噪放大器相连，第二后低噪放大器与第二18g低通滤波器相连，第二18g低通滤波器与第二后功分器相连。

第三变频通道包括第三spst，第三spst与第三spdt相连，第三spdt与第三26g高通滤波器相连，第三26g高通滤波器与第三2位数控衰减器相连，第三2位数控衰减器与第三前低噪放大器相连，第三前低噪放大器与第三均衡器相连，第三均衡器与第三前功分器相连，第三前功分器分别与宽带组件以及第三中低噪放大器相连，第三中低噪放大器与第三fa-03滤波器相连，第三fa-03滤波器与第三混频器相连，第三混频器与第三倍频器以及第三16g低通滤波器相连，第三倍频器与中路功分器三相连，第三16g低通滤波器与第三后低噪放大器相连，第三后低噪放大器与第三18g低通滤波器相连，第三18g低通滤波器与第三后功分器相连。

第四变频通道包括第四spst，第四spst与第四spdt相连，第四spdt与第四26g高通滤波器相连，第四26g高通滤波器与第四2位数控衰减器相连，第四2位数控衰减器与第四前低噪放大器相连，第四前低噪放大器与第四均衡器相连，第四均衡器与第四前功分器相连，第四前功分器分别与宽带组件以及第四中低噪放大器相连，第四中低噪放大器与第四fa-03滤波器相连，第四fa-03滤波器与第四混频器相连，第四混频器与第四倍频器以及第四16g低通滤波器相连，第四倍频器与中路功分器三相连，第四16g低通滤波器与第四后低噪放大器相连，第四后低噪放大器与第四18g低通滤波器相连，第四18g低通滤波器与第四后功分器相连。

本实用新型中，26.5~40ghz变频组件采用一次变频，本振42ghz由21ghz信号二倍频产生；26.5~40ghz变频组件电路设计含有四个通道，本振信号从外部输入1路，在组件内功分4路后分别送至每个通道。

四个通道中有一个通道功分输出一路26.5~40ghz射频信号、一路2~15.5ghz射频信号至26.5~40ghz宽带组件，其余三个通道在电路设计上与其保持一致，但功分后不输出，在内部接匹配负载，输入的本振信号（21ghz）经三只一分二功分器后分成四路，分别输入到各个通道的二倍频输入口。

第一通道，输入的26.5~40ghz射频信号（rf入）经第一spst（单刀单掷开关）后与内部自检信号（sc）经第一spdt（单刀双掷开关）选择一路，然后经第一26g高通滤波器、第一2位数控衰减器、第一前低噪放大器（a1）、第一均衡器后功分两路，一路输出26.5~40ghz射频信号至宽带组件，另一路经第一中放大器后，与本振lo（21g）信号，经倍频后的42g本振信号进行混频，混频后的高中频经第一16g低通滤波器、第一后低噪放大器以及第一18g低通滤波器后由第一后功分器功分两路输出，一路输出至宽带组件，另一路输出至2~15.5ghz,由接收机接受。

第二通道，输入的26.5~40ghz射频信号（rf入）经第二spst（单刀单掷开关）后与内部自检信号（sc）经第二spdt（单刀双掷开关）选择二路，然后经第二26g高通滤波器、第二2位数控衰减器、第二前低噪放大器（a1）、第二均衡器后功分两路，一路输出与内部负载相连，另一路经第二中放大器后，与本振lo（21g）信号，经倍频后的42g本振信号进行混频，混频后的高中频经第二16g低通滤波器、第二后低噪放大器以及第二18g低通滤波器后由第二后功分器功分两路输出，一路输出至内部负载，另一路输出至2~15.5ghz，由接收机接受。

第三通道，输入的26.5~40ghz射频信号（rf入）经第三spst（单刀单掷开关）后与内部自检信号（sc）经第三spdt（单刀双掷开关）选择二路，然后经第三26g高通滤波器、第三2位数控衰减器、第三前低噪放大器（a1）、第三均衡器后功分两路，一路输出与内部负载相连，另一路经第三中放大器后，与本振lo（21g）信号，经倍频后的42g本振信号进行混频，混频后的高中频经第三16g低通滤波器、第三后低噪放大器以及第三18g低通滤波器后由第三后功分器功分两路输出，一路输出至内部负载，另一路输出至2~15.5ghz，由接收机接受。

第三通道，输入的26.5~40ghz射频信号（rf入）经第四spst（单刀单掷开关）后与内部自检信号（sc）经第四spdt（单刀双掷开关）选择二路，然后经第四26g高通滤波器、第四2位数控衰减器、第四前低噪放大器（a1）、第四均衡器后功分两路，一路输出与内部负载相连，另一路经第四中放大器后，与本振lo（21g）信号，经倍频后的42g本振信号进行混频，混频后的高中频经第四16g低通滤波器、第四后低噪放大器以及第四18g低通滤波器后由第四后功分器功分两路输出，一路输出至内部负载，另一路输出至2~15.5ghz，由接收机接受。

如图6所示，当输入功率为-75dbm时，不启用数控衰减，增益12db、噪声系数10.8db，具体增益分配见表图5，从中可以看出，当输入功率-75~-30dbm时，微波前端线性输出，输出功率为-63~-18dbm；当输入功率再加大时，这时可以启用数控衰减。数控衰减是2位分辨率10db的数控，衰减量10~30db。

26.5~40ghz变频组件能实现的主要技术指标如下：

组件内共含4个通道；输入射频频率：26.5~40ghz，4路；输入射频功率：-75~0dbm；输出高中频信号：2~15.5ghz，4路；内置数控衰减：衰减量≥30db；链路增益：10~15db；（小信号输入，不衰减时）噪声系数：<12db；杂散：>50dbc；泄露：<-60dbm；输入本振频率：21ghz，功率：>11dbm，1路；输入自检信号频率：26.5~40ghz，步进10mhz，功率：-60~0dbm；4路；其中一个通道输出一路26.5~40ghz宽带信号，增益>8db；输入输出射频接口：smp(m)-jyd-l（共19只）；电源及控制接口：j63a-242-015-261th；供电：±5.5v；外形尺寸：97*50*16mm。

为保证电路布局的合理，保持变频组件的便携性，选用数控衰减器nc13140c-2040pd，nc13140c-2040pd是一款2位分辨率10db数控衰减器，采用gaase/dphemt工艺制作。该芯片集成了并行驱动电路，工作频率覆盖20~40ghz，插入损耗小于2.8db，切换速度25ns，体积小，损耗低，提高了变频组件稳定性。

倍频器选用的是mwx001。mwx001是一款采用gaasphemt工艺设计制造，有源超宽带倍频器。由+2dbm输入信号驱动时，能够在工作频带26~48ghz内实现+17dbm功率的输出信号。在36ghz处，基波隔离度能够达到50dbc以上。

本实用新型通过一体化集成电路设计，降低了电路的设计难度，同时有效地降低了变频损耗，提高了稳定性，本实用新型中采用的集成化结构设计，大大减小了变频组件的体积和重量，满足小型化的需求，而且可以满足数字化接收机高精度测向和高灵敏度的指标要求。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或者改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。