一种单本振微波变频电路及变频器的制作方法

本发明属于微波电子技术领域，尤其涉及一种单本振微波变频电路及变频器。

背景技术：

随着微波电子技术的迅速发展，微波变频器在此行业中使用范围越来越广泛。然而，现有的变频器设有对称的两路射频放大和混频滤波电路用于接收水平极化信号和垂直极化信号，导致结构复杂，器件成本高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种单本振微波变频电路及变频器，以解决现有技术中的变频器结构复杂和器件成本高的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种单本振微波变频电路，用于与外部接收机连接，包括第一前级放大模块、第二前级放大模块、后级放大模块、变频模块和供电模块。

供电模块的输入端与外部接收机连接，供电模块的输出端分别与第一前级放大模块的电源端、第二前级放大模块的电源端、后级放大模块的电源端和变频模块的电源端连接，第一前级放大模块的输出端和第二前级放大模块的输出端与后级放大模块的输入端共接，后级放大模块的输出端与变频模块的输入端连接，变频模块的输出端与外部接收机连接。

第一前级放大模块接入水平极化信号进行第一次放大后输出至后级放大模块进行第二次放大，第二前级放大模块接入垂直极化信号进行第一次放大后输出至后级放大模块进行第二次放大，供电模块控制第一前级放大模块和第二前级放大模块的工作状态，变频模块对放大后的水平极化信号或垂直极化信号进行滤波混频处理后输出中频信号至外部接收机。

供电模块接收外部接收机输出的直流电压进行稳压降压处理后分别给第一前级放大模块、第二前级放大模块、后级放大模块和变频模块提供电源。

在一个实施例中，第一前级放大模块包括第一放大单元、第一滤波单元、第二滤波单元和第一电容耦合单元。

第一放大单元的受控端与第一滤波单元的第一端共接形成第一前级放大模块的输入端，第一放大单元的高电位端、第二滤波单元的第一端与第一电容耦合单元的第一端共接，第一放大单元的低电位端接地，第一电容耦合单元的第二端为第一前级放大模块的输出端，第二滤波单元的第二端为第一前级放大模块的第一电源端，第一滤波单元的第二端为第一前级放大模块的第二电源端。

在一个实施例中，第二前级放大模块包括第二放大单元、第三滤波单元、第四滤波单元和第二电容耦合单元。

第二放大单元的受控端与第三滤波单元的第一端共接形成第二前级放大模块的输入端，第二放大单元的高电位端接第四滤波单元的第一端，第二放大单元的低电位端接地，第四滤波单元的第二端与第二电容耦合单元的第一端共接形成第二前级放大模块的第一电源端，第三滤波单元的第二端为第二前级放大模块的第二电源端，第二电容耦合单元的第二端为第二前级放大模块的输出端。

在一个实施例中，后级放大模块包括第三放大单元、第五滤波单元和第六滤波单元。

第三放大单元的受控端与第五滤波单元的第一端共接形成后级放大模块的输入端，第三放大单元的高电位端与第六滤波单元的第一端共接形成后级放大模块的输出端，第六滤波单元的第二端为后级放大模块的第一电源端，第五滤波单元的第二端为后级放大模块的第二电源端。

在一个实施例中，变频模块包括滤波单元、混频单元和本振单元。

滤波单元的输入端为变频模块的输入端，滤波单元的输出端接混频单元的射频输入端，本振单元的第一端和第一端分别与混频单元的第一晶振端和第二晶振端一一对应连接，混频单元的中频输出端为变频模块的输出端，混频单元的电源端为变频模块的电源端。

在一个实施例中，滤波单元包括滤波器。

在一个实施例中，混频单元包括混频和振荡器。

在一个实施例中，本振单元包括晶体振荡器。

在一个实施例中，供电模块包括电源管理芯片。

本发明实施例的第二方面提供了一种变频器，包括如上所述的单本振微波变频电路。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：第一前级放大模块接入水平极化信号进行第一次放大后输出至后级放大模块进行第二次放大，第二前级放大模块接入垂直极化信号进行第一次放大后输出至后级放大模块进行第二次放大，供电模块控制第一前级放大模块和第二前级放大模块的工作状态，变频模块对放大后的水平极化信号或垂直极化信号进行滤波混频处理后输出中频信号至外部接收机，供电模块接收外部接收机输出的直流电压进行稳压降压处理后分别给第一前级放大模块、第二前级放大模块、后级放大模块和变频模块提供电源。结构简单，性能稳定，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的单本振微波变频电路的结构示意图；

图2是本发明一个实施例提供的单本振微波变频电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述：

实施例1：

图1示出了本发明一实施例所提供的一种单本振微波变频电路100的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，本发明实施例所提供的一种单本振微波变频电路100，用于与外部接收机200连接，包括第一前级放大模块110、第二前级放大模块120、后级放大模块130、变频模块140和供电模块150。

供电模块150的输入端与外部接收机200连接，供电模块150的输出端分别与第一前级放大模块110的电源端、第二前级放大模块120的电源端、后级放大模块130的电源端和变频模块140的电源端连接，第一前级放大模块110的输出端和第二前级放大模块120的输出端与后级放大模块130的输入端共接，后级放大模块130的输出端与变频模块140的输入端连接，变频模块140的输出端与外部接收机200连接。

第一前级放大模块110接入水平极化信号i/p_h进行第一次放大后输出至后级放大模块130进行第二次放大，第二前级放大模块120接入垂直极化信号i/p_v进行第一次放大后输出至后级放大模块130进行第二次放大，供电模块150控制第一前级放大模块110和第二前级放大模块120的工作状态，变频模块140对放大后的水平极化信号i/p_h或垂直极化信号i/p_v进行滤波混频处理后输出中频信号至外部接收机200。

供电模块150接收外部接收机200输出的直流电压进行稳压降压处理后分别给第一前级放大模块110、第二前级放大模块120、后级放大模块130和变频模块140提供电源。

本发明实施例中，供电模块150控制第一前级放大模块110和第二前级放大模块120的工作状态，具体包括：当第一前级放大模块110工作时，第二前级放大模块120不工作；当第二前级放大模块120工作时，第一前级放大模块110不工作。即，第一前级放大模块110和第二前级放大模块120不同时工作，那么，水平极化信号i/p_h和垂直极化信号i/p_v中只有一个信号接入单本振微波变频电路100，单本振微波变频电路100同时只能向外部接收机200单独输出垂直极化信号i/p_v混频产生的中频信号，或者向外部接收机200单独输出水平极化信号i/p_h混频产生的中频信号。

实施例2：

本实施例是对实施例一所提供的单本振微波变频电路100结构的进一步细化。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，图1中的第一前级放大模块110包括第一放大单元111、第一滤波单元112、第二滤波单元113和第一电容耦合单元114。

第一放大单元111的受控端与第一滤波单元112的第一端共接形成第一前级放大模块110的输入端，第一放大单元111的高电位端、第二滤波单元113的第一端与第一电容耦合单元114的第一端共接，第一放大单元111的低电位端接地，第一电容耦合单元114的第二端为第一前级放大模块110的输出端，第二滤波单元113的第二端为第一前级放大模块110的第一电源端，第一滤波单元112的第二端为第一前级放大模块110的第二电源端。

在一个实施例中，参见图2，第一放大单元111包括第一三极管q1，第一三极管q1的基极为第一放大单元111的受控端，第一三极管q1的集电极为第一放大单元111的高电位端，第一三极管q1的发射极为第一放大单元111的低电位端。

在一个实施例中，参见图2，第一滤波单元112包括电阻r1和电容c1，电阻r1的第一端为第一滤波单元112的第一端，电阻r1的第二端和电容c1的第一端共接形成第一滤波单元112的第二端，电容c1的第二端接地。

在一个实施例中，参见图2，第二滤波单元113包括电阻r2和电容c2，电阻r2的第一端为第二滤波单元113的第一端，电阻r2的第二端和电容c2的第一端共接形成第二滤波单元113的第二端，电容c2的第二端接地。

在一个实施例中，参见图2，第一电容耦合单元114包括电容c7，电容c7的第一端为第一电容耦合单元114的第一端，电容c7的第二端为第一电容耦合单元114的第二端。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，图1中的第二前级放大模块120包括第二放大单元121、第三滤波单元122、第四滤波单元123和第二电容耦合单元124。

第二放大单元121的受控端与第三滤波单元122的第一端共接形成第二前级放大模块120的输入端，第二放大单元121的高电位端接第四滤波单元123的第一端，第二放大单元121的低电位端接地，第四滤波单元123的第二端与第二电容耦合单元124的第一端共接形成第二前级放大模块120的第一电源端，第三滤波单元122的第二端为第二前级放大模块120的第二电源端，第二电容耦合单元124的第二端为第二前级放大模块120的输出端。

在一个实施例中，参见图2，第二放大单元121包括第二三极管q2，第二三极管q2的基极为第二放大单元121的受控端，第二三极管q2的集电极为第二放大单元121的高电位端，第二三极管q2的发射极为第二放大单元121的低电位端。

在一个实施例中，参见图2，第三滤波单元122包括电阻r3和电容c3，电阻r3的第一端为第三滤波单元122的第一端，电阻r3的第二端和电容c3的第一端共接形成第三滤波单元122的第二端，电容c3的第二端接地。

在一个实施例中，参见图2，第四滤波单元123包括电阻r4和电容c4，电阻r4的第一端为第四滤波单元123的第一端，电阻r4的第二端和电容c4的第一端共接形成第四滤波单元123的第二端，电容c4的第二端接地。

在一个实施例中，参见图2，第二电容耦合单元124包括电容c8，电容c8的第一端为第二电容耦合单元124的第一端，电容c8的第二端为第二电容耦合单元124的第二端。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，图1中的后级放大模块130包括第三放大单元131、第五滤波单元132和第六滤波单元133。

第三放大单元131的受控端与第五滤波单元132的第一端共接形成后级放大模块130的输入端，第三放大单元131的高电位端与第六滤波单元133的第一端共接形成后级放大模块130的输出端，第六滤波单元133的第二端为后级放大模块130的第一电源端，第五滤波单元132的第二端为后级放大模块130的第二电源端。

在一个实施例中，参见图2，第三放大单元131包括第三三极管q3，第三三极管q3的基极为第三放大单元131的受控端，第三三极管q3的集电极为第三放大单元131的高电位端，第三三极管q3的发射极为第三放大单元131的低电位端。

在一个实施例中，参见图2，第五滤波单元132包括电阻r5和电容c5，电阻r5的第一端为第五滤波单元132的第一端，电阻r5的第二端和电容c5的第一端共接形成第五滤波单元132的第二端，电容c5的第二端接地。

在一个实施例中，参见图2，第六滤波单元133包括电阻r6和电容c6，电阻r6的第一端为第六滤波单元133的第一端，电阻r6的第二端和电容c6的第一端共接形成第六滤波单元133的第二端，电容c6的第二端接地。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，图1中的变频模块140包括滤波单元141、混频单元142和本振单元143。

滤波单元141的输入端为变频模块140的输入端，滤波单元141的输出端接混频单元142的射频输入端，本振单元143的第一端和第一端分别与混频单元142的第一晶振端和第二晶振端一一对应连接，混频单元142的中频输出端为变频模块140的输出端，混频单元142的电源端为变频模块140的电源端。

本实施例中，滤波单元141对放大后的水平极化信号i/p_h或垂直极化信号i/p_v进行滤波处理输出射频信号给混频单元142，本振单元143输出晶振信号给混频单元142，混频单元142将晶振信号进行倍频后得到倍频信号，再将倍频信号与射频信号进行混频处理得到中频信号。

在一个实施例中，参见图2，滤波单元141包括滤波器bpf。滤波器bpf的第一端为滤波单元141的输入端，滤波器bpf的第二端为滤波单元141的输出端。

在一个实施例中，参见图2，混频单元142包括混频和振荡器u1。

在具体应用中，混频单元142包括混频和振荡器u1、电阻r9、电容c9、电容c12、电容c13、电容c14、电容c16和电容c17，混频和振荡器u1的第一脚、第二脚、第十三脚和第十五脚共接于地，混频和振荡器u1的第三脚和第四脚共接形成混频单元142的射频输入端，混频和振荡器u1的第五脚接第七脚，混频和振荡器u1的第六脚接地，混频和振荡器u1的第八脚与电阻r9的第一端、电容c12的第一端和电容c14的第一端共接，电容c14的第二端接地，电阻r9的第二端接电容c13的第一端，混频和振荡器u1的第九脚与电容c12的第二端和电容c13的第二端共接，混频和振荡器u1的第十脚与混频和振荡器u1的第十六脚合电容c9的第一端共接形成混频单元142的电源端，电容c9的第二端接地，混频和振荡器u1的第十一脚为混频单元142的第一晶振端，混频和振荡器u1的第十二脚为混频单元142的第二晶振端，混频和振荡器u1的第十四脚接电容c16的第一端，电容c16的第二端接电容c17的第一端，电容c17的第二端为混频单元142的中频输出端。

在具体应用中，混频和振荡器u1的型号为tff1015hn。

本实施例中，供电模块150输出电源电压a至混频和振荡器u1的第十脚与混频和振荡器u1的第十六脚，用于给混频和振荡器u1供电。

在一个实施例中，参见图2，本振单元142包括晶体振荡器u3。

在具体应用中，本振单元142包括晶体振荡器u3、电容c18和电容c19，晶体振荡器u3的第一端与电容c18的第一端共接形成本振单元143的第一端，电容c18的第二端接地，晶体振荡器u3的第二端与电容c19的第一端共接形成本振单元143的第二端，电容c19的第二端接地。

本发明实施例中，晶体振荡器u3的谐振频率为25.353774mhz，即本振单元143输出的晶振信号频率为25.353774mhz，混频单元142将晶振信号进行倍频后得到的倍频信号的频率为10.7500ghz，混频单元142再将倍频信号与滤波单元141输出的射频信号进行混频处理得到中频信号，射频信号的频率为11.7ghz～12.2ghz，中频信号的频率等于射频信号的频率减去倍频信号的频率，大约在0.9ghz～1.5ghz之间。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，图1中的供电模块150包括电源管理芯片u2。

在一个实施例中，供电模块150包括电源管理芯片u2、电阻r7、电阻r8、电阻r10、电容c10、电容c11和电容c15。

电阻r10的第一端和电容c10的第一端共接形成供电模块150的输入端，电容c10的第二端接地，电阻r10的第二端与电容c15的第一端共接于电源管理芯片u2的第十三脚，电容c15的第二端与电源管理芯片u2的第十四脚共接于地，电源管理芯片u2的第十五脚接电阻r8的第一端，电阻r8的第二端接地，电源管理芯片u2的第十六脚接电阻r7的第一端，电阻r7的第二端接地，电源管理芯片u2的第九脚接电容c11的第一端，电容c11的第二端接地。

本实施例中，供电模块150的输入端接收外部接收机200输出的13v或18v的直流电压，13v或18v的直流电压进入电源管理芯片u2的第十三脚，电源管理芯片u2的第十二脚输出+5v的电源电压a给混频和振荡器u1供电，电源管理芯片u2的第一脚和第二脚之间输出供电电压给第一三极管q1供电，电源管理芯片u2的第三脚和第四脚之间输出供电电压给第二三极管q2供电，电源管理芯片u2的第五脚和第六脚之间输出供电电压给第三三极管q3供电。

实施例3：

本发明实施例还提供了一种变频器，包括如上所述的单本振微波变频电路100。

需要说明的是，本发明说明书和附图中标号相同的端口或引脚即为连通。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。