Ku波段混合射频系统的制作方法

本技术实施例涉及通信，尤其涉及ku波段混合射频系统。

背景技术：

1、服务卫星通信应用的卫星运行轨道主要有近地轨道及同步静止轨道。这两个轨道的应用特点有所差异，主要体现在频率方案、载波功率要求、系统带载能力以及不同本振频率切换速度的要求等。例如，全球卫星电信网络商一网的近地轨道应用终端的上行中频频率范围为4.05ghz～4.175ghz，接收下行中频频率为1.85ghz～2.1ghz，带宽为250mhz及以下窄带，其带外抑制要求也很高。而传统的同步静止轨道的上行中频频率小于等于1.7ghz，接收下行中频均支持大带宽，收发的频率方案完全不同。其中，对应于不同卫星运行轨道的网络设备的主要差异在于设备的上下变频放大部分。

2、然而，相关技术中，卫星上下变频功率放大设备根据不同轨道的工作特点只能支持单一轨道卫星链路通信。其中，传统的卫星通信上下变频放大链路一般由多个中频、射频放大电路，锁相环电路及各级滤波器组成，其通道及频率方案单一，无法同时支持不同频率方案的应用，需要通过增设收发系统的方式，额外增加射频开关、功分、合路器等，大大增加了应用成本，系统也变得庞大且复杂，不便于技术及产品的推广。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了ku波段混合射频系统，解决了相关技术中卫星上下变频功率放大设备只能支持单一轨道卫星链路通信的问题，实现了基于微控制器的控制作用完成不同轨道卫星模式的切换，通过不同的参数配置完成不同轨道卫星模式的上下变频的不同功率信号输出，提高搭配不同天线组成系统的灵活性，兼容性强，有效降低系统应用成本。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种ku波段混合射频系统，包括：微控制器、存储器、上变频模块以及下变频模块；

3、所述微控制器与所述存储器、上变频模块以及下变频模块连接，用于基于获取到的轨道卫星模式从所述存储器读取配置信息，并基于所述配置信息对所述上变频模块进行第一参数配置，以及基于所述配置信息对所述下变频模块进行第二参数配置，所述轨道卫星模式包括近地轨道模式以及同步轨道模式；

4、所述上变频模块包括中频输入模块、第一本振输入模块、第一混频器以及射频输出模块，所述第一参数配置用于对所述中频输入模块的信号增益进行配置，用于对所述第一本振输入模块的本振频率进行配置，以及用于对所述射频输出模块的输出功率进行配置；所述中频输入模块的输入端用于在所述上变频模块处于链路导通状态时接收对应于所述轨道卫星模式的中频信号，所述中频输入模块的输出端与所述第一混频器的第一输入端连接，所述第一本振输入模块的输入端用于接收第一参考信号，所述第一本振输入模块的输出端与所述第一混频器的第二输入端连接，所述第一混频器的输出端与所述射频输出模块的输入端连接，所述射频输出模块的输出端用于输出上变频后的射频信号；

5、所述下变频模块包括射频输入模块、第二本振输入模块、第二混频器以及中频输出模块，所述第二参数配置用于对所述第二本振输入模块的本振频率进行配置，以及用于对所述中频输出模块的信号增益进行配置；所述射频输入模块的输入端用于在所述下变频模块处于链路导通状态时接收对应于所述轨道卫星模式的射频信号，所述射频输入模块的输出端与所述第二混频器的第一输入端连接，所述第二本振输入模块的输入端用于接收第二参考信号，所述第二本振输入模块的输出端与所述第二混频器的第二输入端连接，所述第二混频器的输出端与所述中频输出模块的输入端连接，所述中频输出模块的输出端用于输出下变频后的中频信号。

6、可选的，所述中频输入模块包括第一中频滤波器、第二中频滤波器、第一开关、第一中频衰减器、第一中频放大器、第一均衡器以及第二中频放大器，所述第一均衡器包括局部陷波电路和/或局部均衡电路；

7、所述第一中频滤波器的输入端用于接收对应于所述近地轨道模式的中频信号，所述第一中频滤波器的输出端与所述第一开关的第一静触点连接，所述第二中频滤波器的输入端用于接收对应于所述同步轨道模式的中频信号，所述第二中频滤波器的输出端与所述第一开关的第二静触点连接，所述第一开关的第一动触点与所述第一中频衰减器的输入端连接，所述第一开关用于响应于所述微控制器基于获取到的轨道卫星模式的选择控制作用，将所述第一动触点与对应的静触点接通；所述第一中频衰减器的输出端与所述第一中频放大器的输入端连接，用于将基于所述微控制器的信号增益配置进行增益调节后的中频信号传输至所述第一中频放大器，所述第一中频放大器的输出端与所述第一均衡器的输入端连接，所述第一均衡器的输出端与所述第二中频放大器的输入端连接，用于将基于所述微控制器的增益补偿配置进行增益补偿后的中频信号传输至所述第二中频放大器，所述第二中频放大器的输出端与所述第一混频器的第一输入端连接。

8、可选的，所述第一本振输入模块包括第一参考滤波器、第二参考滤波器、第二开关、第一频率综合器以及第一驱动放大器；

9、所述第一参考滤波器用于接收对应于所述近地轨道模式的参考信号，所述第一参考滤波器的输出端与所述第二开关的第一静触点连接，所述第二参考滤波器的输入端用于接收对应于所述同步轨道模式的参考信号，所述第二参考滤波器的输出端与所述第二开关的第二静触点连接，所述第二开关的第二动触点与所述第一频率综合器的输入端连接，所述第二开关用于响应于所述微控制器基于获取到的轨道卫星模式的选择控制作用，将所述第二动触点与对应的静触点接通，所述第一频率综合器的输出端与所述第一驱动放大器的输入端连接，用于将基于所述微控制器的信号频率配置进行对应生成的本振信号传输至所述第一驱动放大器，所述第一驱动放大器的输出端与所述第一混频器的第二输入端连接。

10、可选的，所述射频输出模块包括第一射频滤波器以及氮化镓功率放大器；

11、所述第一射频滤波器的输入端与所述第一混频器的输出端连接，所述第一射频滤波器的输出端与所述氮化镓功率放大器的输入端连接，所述氮化镓功率放大器的输出端用于将基于所述微控制器的压控调节设置进行功率配置后的射频信号输出。

12、可选的，所述射频输入模块包括低噪声放大器模块以及第二射频滤波器；所述低噪声放大器模块包括至少一个串接的低噪声放大器；所述低噪声放大器模块的输入端用于接收射频信号，所述低噪声放大器模块的输出端与所述第二射频滤波器的输入端连接，所述第二射频滤波器的输出端与所述第二混频器的第一输入端连接。

13、可选的，所述第二本振输入模块包括内部参考源、第三开关、第二频率综合器以及第二驱动放大器；

14、所述内部参考源的输入端用于接收所述微控制器的频率配置信号，所述内部参考源的输出端与所述第三开关的第一静触点连接，所述第三开关的第二静触点用于接收外部参考源的输入信号，所述第三开关的第三动触点与所述第二频率综合器的输入端连接，所述第三开关用于响应于所述微控制器基于参考源选择信息的选择控制作用，将所述第三动触点与对应的静触点接通，所述第二频率综合器的输出端与所述第二驱动放大器的输入端连接，所述第二驱动放大器的输出端与所述第二混频器的第二输入端连接。

15、可选的，所述中频输出模块包括第三中频放大器、第四开关、第三中频滤波器、第四中频滤波器、第五开关、第二均衡器、第二中频衰减器、第四中频放大器；

16、所述第三中频放大器的输入端与所述第二混频器的输出端连接，所述第三中频放大器的输出端与所述第四开关的第四动触点连接，所述第四开关的第一静触点与所述第三中频滤波器的输入端连接，所述第四开关的第二静触点与所述第四中频滤波器的输入端连接，所述第四开关用于响应于所述微控制器基于获取到的轨道卫星模式的选择控制作用，将所述第四动触点与对应的静触点接通，所述第三中频滤波器与所述第五开关的第一静触点连接，所述第四中频滤波器与所述第五开关的第二静触点连接，所述第五开关的第五动触点与所述第二均衡器的输入端连接，所述第五开关用于响应于所述微控制器基于获取到的轨道卫星模式的选择控制作用，将所述第五动触点与对应的静触点接通，所述第二均衡器的输出端与所述第二中频衰减器的输入端连接，用于将基于所述微控制器的增益补偿配置进行增益补偿后的中频信号传输至所述第二中频衰减器，所述第二中频衰减器的输出端与所述第四中频放大器的输入端连接，用于将基于所述微控制器的信号增益配置进行增益调节后的中频信号传输至所述第四中频放大器，所述第四中频放大器的输出端用于将中频信号输出。

17、可选的，所述微控制器包括漏极电压控制电路；

18、所述漏极电压控制电路包括直流电压转换器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一晶体管以及第二晶体管；

19、所述直流电压转换器的电压输入端用于接收数模转换电压，所述直流电压转换器的电压输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地，所述直流电压转换器的电压输出端与所述第一晶体管的集电极连接，所述第一晶体管的发射极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述直流电压转换器的电压输出端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第一端用于输出漏极控制电压，所述第四电阻的第二端与所述第一晶体管的基极连接，所述第四电阻的第二端与所述第二晶体管的发射极连接，所述第二晶体管的集电极接地，所述第二晶体管的基极与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端用于接收参考电压，所述第二晶体管的集电极与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与所述第五电阻的第二端连接，所述直流电压转换器的基准电压端与所述第二电阻的第一端连接。

20、可选的，所述微控制器，还用于在系统温度发生变化时，根据温度变化数值对所述上变频模块以及所述下变频模块进行增益补偿。

21、可选的，所述微控制器，还用于在处于所述近地轨道模式时，将实时检测到的射频输出模块的功率电压与检波校准表的预设阈值电压进行比对，在所述功率电压大于或等于所述预设阈值电压的情况下，进行对应的增益调节，并输出功率告警。

22、本技术实施例中，ku波段混合射频系统包括微控制器、存储器、上变频模块以及下变频模块；微控制器与存储器、上变频模块以及下变频模块连接，用于基于获取到的轨道卫星模式从存储器读取配置信息，并基于配置信息对上变频模块进行第一参数配置，以及基于配置信息对下变频模块进行第二参数配置；上变频模块用于将中频信号上变频后输出射频信号；下变频模块用于将射频信号下变频后输出中频信号。实现了基于微控制器的控制作用完成不同轨道卫星模式的切换，通过不同的参数配置完成不同轨道卫星模式的上下变频的不同功率信号输出，提高搭配不同天线组成系统的灵活性，兼容性强，有效降低系统应用成本。