一种基于180°电桥的宽带发射模块的制作方法

本发明涉及射频系统领域。更具体地，涉及一种基于180°电桥的宽带发射模块。

背景技术：

1、宽带发射模块可用于射频系统的收发组件中，将中频信号上变频至射频信号，并将信号功率推放至饱和状态发射出去。宽带发射模块的宽带特征体现在中频带宽与本振带宽，技术难点在于中频与本振上变频后的射频频带与本振工作频率接近，而带通滤波器的矩形系数是非理想的，从通带到截止边带的滚降有限，带通滤波器在通射频的同时，对距离射频频带较近的近端本振信号的抑制有限，从而导致输出信号存在不小的本振泄漏分量。发射模块在射频系统成熟应用多年，本振泄漏问题较大程度上限制了发射模块的带宽。

2、发射模块输出信号的本振泄漏分量，除了使用传统滤波器、陷波器抑制外，还可使用180°电桥(180°hybrid)进行本振对消。传统滤波器的滚降有限，对本振的抑制度不够；陷波器针对本振信号有较大抑制，但在宽带信号的通带平坦度较差，尤其当本振信号与射频信号距离相近时。故在宽带发射模块中，采用180°电桥将泄漏的本振信号先反相后功和，使得泄漏信号分量大量抵消，从而实现本振对消功能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述传统滤波器、陷波器缺陷，提供一种基于180°电桥的宽带发射模块。

2、为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

3、一种基于180°电桥的宽带发射模块，包括：

4、本振对消电路，包括：

5、本振180°电桥，将本振信号功分，输出正相本振信号和反相本振信号；

6、混频器，用于将正相本振信号和输入的中频信号混频产生射频信号；

7、射频180°电桥，用于将所述射频信号与反相本振信号功和，使射频信号中的同相本振泄漏分量与等幅度的反相分量抵消。

8、优选地，所述宽带发射模块包括用于将输入本振信号放大到欠饱和状态的本振放大电路和将本振对消电路输出的射频信号放大到饱和状态的射频放大电路。

9、优选地，所述本振放大电路包括：第一放大器和衰减器

10、本振信号经第一放大器放大，输出至所述第二衰减器；

11、所述第二衰减器在本振信号放大后，调节信号进入混频器的功率，输出至本振对消电路中的本振180°电桥。

12、优选地，所述本振对消电路进一步包括：第二混频器，

13、所述本振180°电桥，将所述本振放大电路输出的本振信号功分为两路；

14、所述第一路产生同相本振信号输出至第一混频器，所述第一混频器将所述同相本振信号与所述中频输入信号混频发送至射频180°电桥；

15、所述第二路产生反相本振信号输出至第二混频器或移相器，所述第二混频器将所述反相本振信号经过与同相本振信号变频的相同路径，保持相位与幅度改变量的一致，发送至射频180°电桥。

16、优选地，所述反相本振信号与所述同相信号相位相差180°。

17、优选地，所述第一混频器，用于将所述中频输入信号与同相本振信号混频，上变频产生射频信号。

18、优选地，所述第二混频器的中频输入端接负载匹配，使得输出的反相本振信号与所述射频信号中的同相本振泄漏信号在相位上保持180°相位差且幅度一致。

19、优选地，本振对消电路还包括：移相器和第三衰减器；

20、所述移相器，用于将本振180°电桥输出的反相本振信号移相，使其相移与同相本振信号变频后的相位偏置量一致，并补偿180°电桥的相位不平衡度，使得输出的反相本振信号与上变频后泄漏的同相本振信号在相位上更精确地保持180°相位差；

21、第三衰减器，用于调整反相本振信号与泄漏的同相本振信号在幅度上保持一致。

22、优选地，所述本振对消电路可选择通过焊接到移相器或第二混频器对反相本振信号进行处理。

23、优选地，所述射频放大电路包括：

24、开关滤波器组，用于将所述本振对消电路输出的射频信号进行分频段滤波；

25、第二放大器，用于将所述开关滤波器组滤波后的射频信号放大至饱和状态；

26、耦合器，用于将所述第二放大器放大后的饱和射频信号耦合输出至电源控制电路的检波器中；

27、隔离器，用于隔离反向信号的输入，使得所述宽带发射模块满足单向传输与低输出驻波的要求。

28、优选地，所述宽带发射模块进一步包括电源控制电路，用于为射频放大电路的分频段滤波提供控制信号，还用于对射频放大电路的发射信号进行检波监测。

29、优选地，所述电源控制电路包括：

30、第一稳压块(ldo)，用于将所述输入电源信号进行滤波与二次稳压到第一放大器所需的工作电压值；

31、驱动器，用于将所述输入控制信号进行驱动，增加带负载电流，为射频放大电路的分频段滤波提供控制信号；

32、检波器，用于将所述射频放大电路输出的耦合信号进行功率检波。

33、优选地，所述电源控制电路进一步包括：第二稳压块(ldo)，用于将所述输入电源信号进行滤波与二次稳压到第二放大器所需的工作电压值。

34、本发明的有益效果如下：

35、本发明所述技术方案采用180°电桥配合混频器或移相器完成上变频，将射频信号中的本振泄漏分量与等幅度的反相分量抵消，提升了发射模块对输出射频信号中近端本振泄漏的抑制，实现了平坦度良好的低杂散宽带设计，为发射模块的宽带频谱纯净度提供了保障。

技术特征：

1.一种基于180°电桥的宽带发射模块，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的宽带发射模块，其特征在于，所述宽带发射模块包括：用于将输入本振信号放大到欠饱和状态的本振放大电路和将本振对消电路输出的射频信号放大到饱和状态的射频放大电路。

3.如权利要求2所述的宽带发射模块，其特征在于，所述本振放大电路包括：第一放大器和衰减器

4.如权利要求1所述的宽带发射模块，其特征在于，所述本振对消电路进一步包括：第二混频器，

5.如权利要求1所述的宽带发射模块，其特征在于，本振对消电路还包括：移相器和第三衰减器；

6.如权利要求4所述的宽带发射模块，其特征在于，所述第二混频器的中频输入端接负载匹配，使得输出的反相本振信号与同相射频信号在相位上保持180°相位差且幅度一致。

7.如权利要求2所述的宽带发射模块，其特征在于，所述射频放大电路包括：

8.如权利要求1所述的宽带发射模块，其特征在于，所述宽带发射模块进一步包括：电源控制电路，用于为射频放大电路的分频段滤波提供控制信号，还用于对射频放大电路的发射信号进行检波监测。

9.如权利要求8所述的宽带发射模块，其特征在于，所述电源控制电路包括：

10.如权利要求9所述的宽带发射模块，其特征在于，所述电源控制电路进一步包括：第二稳压块，用于将所述输入电源信号稳压至第二放大器所需的工作电压值。

技术总结
本发明公开一种基于180°电桥的宽带发射模块包括：本振对消电路，包括：本振180°电桥，将本振信号功分，输出正相本振信号和反相本振信号；混频器，用于将正相本振信号和输入的中频信号混频产生射频信号；射频180°电桥，用于将所述射频信号与反相本振信号功和，使射频信号中的本振泄漏分量与等幅度的反相分量抵消。本发明所述技术方案先采用180°电桥配合混频器或移相器，将混频后产生的射频信号中的本振泄漏分量与等幅度的反相本振分量抵消，提升了发射模块对输出射频信号中本振泄漏的抑制度，实现了平坦度良好的低杂散宽带发射模块，为发射模块的宽带频谱纯净度提供了保障。

技术研发人员：胡乂丹
受保护的技术使用者：北京无线电测量研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13