技术领域

[0001] 本申请实施例属于微波技术领域， 尤其涉及一种四输出微波变频电路及四输出 变频器。

背景技术

[0002] 随着微波技术的迅速发展， 通过微波变频器来实现微波信号处理的电子产 品也 越来越多。 然而， 部分电子产品的微波变频电路结构复杂， 外围电路较多， 导 致电子元器件之间的隔离效果较差， 信号间存在严重的干扰， 电路的稳定性较 低。

技术问题

[0003] 本申请实施例提供一种四输出微波变频电路及 四输出变频器， 电路结构简单， 外围电路少， 可以有效减少电子元器件间的干扰。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本申请实施例一方面提供一种四输出微波变频 电路， 其包括射频放大模块、 滤 波模块、 高度集成的控制模块、 晶振模块和稳压模块；

[0005] 所述射频放大模块接入水平极化信号和垂直极 化信号并分别与所述滤波模块和 所述控制模块连接， 所述滤波模块还与所述控制模块连接， 所述控制模块还分 别与所述晶振模块和所述稳压模块连接并接入 外部接收机输出的控制信号， 所 述稳压模块还接入所述接收机输出的电平信号 ；

[0006] 所述射频放大模块受所述控制模块控制分别对 所述水平极化信号和所述垂直极 化信号进行放大后输出给所述滤波模块， 所述滤波模块对放大后的所述水平极 化信号和所述垂直极化信号进行滤波后输出给 所述控制模块， 所述控制模块根 据所述控制信号控制所述晶振模块输出预设频 率的本振信号， 所述控制模块还 将所述本振信号、 滤波后的所述水平极化信号和滤波后的所述垂 直极化信号混 频处理为四路中低频信号并通过其四个输出端 分别输出至所述接收机， 所述稳 压模块将所述电平信号的电压调节至预设值为 所述控制模块供电。

[0007] 本申请实施例另一方面还提供一种四输出变频 器， 其包括上述的四输出微波变 频电路。

发明的有益效果

有益效果

[0008] 本申请实施例通过高度集成的控制模块连接射 频放大模块、 晶振模块和稳压模 块构成具有微波变频功能的四输出微波变频电 路， 电路结构简单， 外围电路少 ， 可以有效减少电子元器件间的干扰。

对附图的简要说明

附图说明

[0009] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案 ， 下面将对实施例描述中所需要 使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图是本申请的一些实 施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。

[0010] 图 1是本申请的实施例一提供的微波变频电路的� �构框图；

[0011] 图 2是本申请的实施例二提供的微波变频电路的� �构框图；

[0012] 图 3是本申请的实施例三提供的微波变频电路的� �构框图；

[0013] 图 4是本申请的实施例四提供的微波变频电路的� �路结构示意图。

本发明的实施方式

[0014] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方 案， 下面将结合本申请实施例中 的附图， 对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述 ， 显然， 所描述的实施 例是本申请一部分的实施例， 而不是全部的实施例。 基于本申请中的实施例， 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他实施例， 都应当属于本申请保护的范围。

[0015] 本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的 术语"包括"以及它们任何变形， 意图在于覆盖不排他的包含。 例如包含一系列步骤或单元的过程、 方法或系统 、 产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元， 而是可选地还包括没有列出的 步骤或单元， 或可选地还包括对于这些过程、 方法、 产品或设备固有的其它步 骤或单元。 此外， 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。

[0016] 实施例一：

[0017] 如图 1所示， 本实施例提供一种四输出微波变频电路 100， 其包括射频放大模块 10、 滤波模块 20、 高度集成的控制模块 30、 晶振模块 40和稳压模块 50。

[0018] 射频放大模块 10接入水平极化信号和垂直极化信号并分别与� ��波模块 20和控制 模块 30连接， 滤波模块 20还与控制模块 30连接， 控制模块 30还分别与晶振模块 4 0和稳压模块 50连接并接入外部接收机 200输出的控制信号， 稳压模块 50还接入 接收机 200输出的电平信号。

[0019] 在具体应用中， 射频放大模块 10包括两个输入端， 其中一个输入端连接用于接 收水平极化信号的第一天线， 另一个输入端连接用于接收垂直极化信号的第 二 天线， 第一天线和第二天线可以是同一个天线也可以 是不同的天线； 滤波模块 2 0可以选用由带通滤波器构成的滤波电路， 也可以选用其他具有同等滤波作用的 滤波器件或电路； 控制模块 30可以为通过通用集成电路， 例如 CPU (Central

Processing Unit, 中央处理器) ， 或通过 ASIC (Application Specific Integrated

Circuit, 专用集成电路） 来实现的高度集成的具有数据处理、 计算和控制功能的 集成电路或芯片； 晶振模块 40可以选用晶体振荡器。

[0020] 本实施例所提供的四输出微波变频电路 100的工作原理为：

[0021] 射频放大模块受控制模块控制分别对水平极化 信号和垂直极化信号进行放大后 输出给滤波模块， 滤波模块对放大后的水平极化信号和垂直极化 信号进行滤波 后输出给控制模块， 控制模块根据控制信号控制晶振模块输出预设 频率的本振 信号， 控制模块还将本振信号、 滤波后的水平极化信号和滤波后的垂直极化信 号混频处理为四路中低频信号并通过其四个输 出端分别输出至接收机， 稳压模 块将电平信号的电压调节至预设值为控制模块 供电。

[0022] 在具体应用中， 接收机根据其需要获取的中低频信号的频率， 输出相应的控制 信号使控制模块获取对应频率的本振信号， 最终使控制模块输出接收机需要的 频率的中低频信号。

[0023] 本实施例通过高度集成的控制模块连接射频放 大模块、 晶振模块和稳压模块构 成具有微波变频功能的四输出微波变频电路， 电路结构简单， 外围电路少， 可 以有效减少电子元器件间的干扰。

[0024] 实施例二：

[0025] 本实施例是对实施例一所提供的四输出微波变 频电路 100结构的进一步细化。

[0026] 如图 2所示， 在本实施例中， 射频放大模块 10包括第一射频放大单元 11和第二 射频放大单元 12。

[0027] 第一射频放大单元 11接入水平极化信号并分别与滤波模块 20和控制模块 30连接 ， 第二射频放大单元 12接入垂直极化信号并分别与滤波模块 20和控制模块 30连 接。

[0028] 本实施例所提供的射频放大模块 10的工作原理为：

[0029] 第一射频放大单元受控制模块控制对水平极化 信号进行放大后输出给滤波模块 ， 第二射频放大单元受控制模块控制对垂直极化 信号进行放大后输出给滤波模 块。

[0030] 本实施例通过提供相互独立的第一射频放大单 元和第二射频放大单元分别对水 平极化信号和垂直极化信号进行放大， 可以有效隔离水平极化信号和垂直极化 信号， 杜绝水平极化信号和垂直极化信号之间的相互 交叉情况， 减少信号间的 干扰。

[0031] 如图 2所示， 在本实施例中， 滤波模块 20包括第一滤波单元 21和第二滤波单元 2

2。

[0032] 第一滤波单元 21的输入端和第二滤波单元 22的输入端均与射频放大模块 10连接 ， 第一滤波单元 21的输出端和第二滤波单元 22的输出端均与控制模块 30连接。

[0033] 在本实施例中， 第一滤波单元 21的输入端接第一射频放大单元 11的输出端， 第 二滤波单元 22的输入端接第二射频放大单元 12的输出端。

[0034] 本实施例所提供的滤波模块 20的工作原理为：

[0035] 第一滤波单元对射频放大模块输出的放大后的 水平极化信号进行滤波后输出给 控制模块， 第二滤波单元对射频放大模块输出的放大后的 垂直极化信号进行滤 波后输出给控制模块。

[0036] 本实施例通过提供相互独立的第一滤波单元和 第二滤波单元分别对放大后的水 平极化信号和放大后的垂直极化信号进行滤波 ， 可以有效隔离水平极化信号和 垂直极化信号， 杜绝水平极化信号和垂直极化信号之间的相互 交叉情况， 减少 信号间的干扰。

[0037] 如图 2所示， 在本实施例中， 稳压模块 50包括第一稳压单元 51和第二稳压单元 5 2。

[0038] 第一稳压单元 51的第一输入端与控制模块 30的第一中低频信号输出端共接于接 收机 200， 第一稳压单元 51的第二输入端与控制模块 30的第二中低频信号输出端 共接于接收机 200， 第二稳压单元 52的第一输入端与控制模块 30的第三中低频信 号输出端共接于接收机 200， 第二稳压单元 52的第二输入端与控制模块 30的第四 中低频信号输出端共接于接收机 200， 第一稳压单元 51的输出端和第二稳压单元 52的输出端共接于控制模块 30的供电端。

[0039] 在本实施例中， 第一稳压单元 51的第一输入端和第二输入端以及第二稳压单� �� 52的第一输入端和第二输入端输入的均是相同� ��电平信号； 控制模块 30第一 ~第 四输出端中每个输出端输出四路中低频信号中 的一路。

[0040] 本实施例提供的稳压模块 50的工作原理为：

[0041] 第一稳压单元与第二稳压单元分别输入电平信 号并将电平信号的电压调节至预 设值为控制模块供电。

[0042] 本实施例通过两个稳压单元的四个输出端分别 一一对应连接控制模块的四个输 出端， 可以有效隔离输出的四路中低频信号， 减少信号之间的干扰。

[0043] 实施例三：

[0044] 本实施例是对实施例二所提供的四输出微波变 频电路 100结构的进一步细化。

[0045] 如图 3所示， 在本实施例中， 第一射频放大单元 11包括第一初级放大子单元 111 和第一次级放大子单元 112， 第二射频放大单元 12包括第二初级放大子单元 121 和第二次级放大子单元 122。

[0046] 第一初级放大子单元 111的输入端接入水平极化信号， 第一初级放大子单元 111 的第一受控端和第二受控端均与控制模块 30连接， 第一初级放大子单元 111的输 出端接第一次级放大子单元 112的输入端；

[0047] 第一次级放大子单元 112第一受控端和第二受控端均与控制模块 30连接， 第一 次级放大子单元 112的输出端接滤波模块 20的第一滤波单元 21的输入端；

[0048] 第二初级放大子单元 121的输入端接入垂直极化信号， 第二初级放大子单元 121 的第一受控端和第二受控端均与控制模块 30连接， 第二初级放大子单元 121的输 出端接第二次级放大子单元 122的输入端；

[0049] 第二次级放大子单元 122第一受控端和第二受控端均与控制模块 30连接， 第二 次级放大子单元 122的输出端接滤波模块 20的第二滤波单元 22的输入端。

[0050] 本实施例所提供的第一射频放大单元 11和第二射频放大单元 12的工作原理为： [0051] 第一初级放大子单元受控制模块控制对水平极 化信号进行一次放大后输出给第 一次级放大子单元， 第一次级放大子单元对一次放大后的水平极化 信号进行二 次放大后输出给滤波模块；

[0052] 第二初级放大子单元受控制模块控制对垂直极 化信号进行一次放大后输出给第 二次级放大子单元， 第二次级放大子单元对一次放大后的垂直极化 信号进行二 次放大后输出给滤波模块。

[0053] 如图 3所示， 在本实施例中， 第一射频放大单元 10还包括第一耦合电容 Cl， 第 二射频放大单元 20还包括第二耦合电容 C2。

[0054] 第一耦合电容 C1的阳极接第一初级放大子单元 111的输出端， 第一耦合电容 C1 的阴极接第一次级放大子单元 112的输入端， 第二耦合电容 C2的阳极接第二初级 放大子单元 121的输出端， 第二耦合电容 C2的阴极接第二次级放大子单元 122的 输入端。

[0055] 本实施例通过分别对水平极化信号和垂直极化 信号进行二次放大， 可以得到频 率大小符合需要的射频信号。

[0056] 实施例四：

[0057] 本实施例是在实施例三的基础上， 提供四输出微波变频电路 100的具体电路结 构。

[0058] 如图 4所示， 在本实施例中， 第一初级放大子单元 111包括第一 N型场效应管 Q1 、 第一限流电阻 Rl、 第二限流电阻 R2、 第一旁路电容 C3和第二旁路电容 C4， 第 一次级放大子单元 112包括第二 N型场效应管 Q2、 第三限流电阻 R3、 第四限流电 阻 R4、 第三旁路电容 C5和第四旁路电容 C6， 第二初级放大子单元 121包括第三 N 型场效应管 Q3、 第五限流电阻 R5、 第六限流电阻 R6、 第五旁路电容 C7、 第六旁 路电容 C8、 第七旁路电容 C9、 第八旁路电容 C10和第九旁路电容 Cl l， 第二次级 放大子单元 122包括第四 N型场效应管 Q4、 第七限流电阻 R7、 第八限流电阻 R8、 第十旁路电容 C12、 第十一旁路电容 C13和第十二旁路电容 C14。

[0059] 第一 N型场效应管 Q1的栅极和第一限流电阻 Rl的一端共接构成第一初级放大子 单元 111的输入端， 第一限流电阻 R1的另一端与第一旁路电容 C3的阳极共接构成 第一初级放大子单元 111的第一受控端， 第一旁路电容 C3的阴极接地， 第一 N型 场效应管 Q1的漏极与第二限流电阻 R2的一端共接构成第一初级放大子单元 111的 输出端， 第二限流电阻 R2的另一端与第二旁路电容 C4的阳极共接构成第一初级 放大子单元 111的第二受控端， 第二旁路电容 C4的阴极接地。

[0060] 第二 N型场效应管 Q2的栅极和第三限流电阻 R3的一端共接构成第一次级放大子 单元 112的输入端， 第三限流电阻 R3的另一端与第三旁路电容 C5的阳极共接构成 第一次级放大子单元 112的第一受控端， 第三旁路电容 C5的阴极接地， 第二 N型 场效应管 Q2的漏极与第四限流电阻 R4的一端共接构成第一次级放大子单元 112的 输出端， 第四限流电阻 R4的另一端与第四旁路电容 C6的阳极共接构成第一次级 放大子单元 112的第二受控端， 第四旁路电容 C6的阴极接地。

[0061] 第三 N型场效应管 Q3的栅极和第五限流电阻 R5的一端共接构成第二初级放大子 单元 121的输入端， 第五限流电阻 R5的另一端与第五旁路电容 C7的阳极和第六旁 路电容 C8的阳极共接构成第二初级放大子单元 121的第一受控端， 第五旁路电容 C7的阴极和第六旁路电容 C8的阴极共接于地， 第三 N型场效应管 Q3的漏极与第 六限流电阻 R6的一端共接构成第二初级放大子单元 121的输出端， 第六限流电阻 R6的另一端与第七旁路电容 C9的阳极、 第八旁路电容 R10的阳极和第九旁路电 容 Rl 1的阳极共接构成第二初级放大子单元 121的第二受控端， 第七旁路电容 R9 的阴极、 第八旁路电容 R10的阴极和第九旁路电容 R11的阴极共接于地。

[0062] 第四 N型场效应管 Q4的栅极和第七限流电阻 R7的一端共接构成第二次级放大子 单元 122的输入端， 第七限流电阻 R7的另一端与第十旁路电容 C12的阳极和第十 一旁路电容 C13的阳极共接构成第二次级放大子单元 122的第一受控端， 第十旁 路电容 C12的阴极和第十一旁路电容 C13的阴极共接于地， 第四 N型场效应管 Q4 的漏极与第八限流电阻 R8的一端共接构成第二次级放大子单元 122的输出端， 第 八限流电阻 R8的另一端与第十二旁路电容 C14的阳极共接构成第二次级放大子单 元 122的第二受控端， 第十二旁路电容 C14的阴极接地。

[0063] 在具体应用中， 第一〜第四 N型场效应管均可以等效替换为 P型场效应管， 当替 换为 P型场效应管吋， 将 P型场效应管的漏极等同于 N型场效应管的源极使用， 将

P型场效应管的源极等同于 N型场效应管的漏极使用即可。

[0064] 如图 4所示， 在本实施例中， 第一滤波单元 21包括第三耦合电容 C15和第一带通 滤波器 BPF1， 第二滤波单元 22包括第四耦合电容 C16和第二带通滤波器 BPF2。

[0065] 第三耦合电容 C15的阳极为第一滤波单元 21的输入端， 第三耦合电容 C15的阴 极接第一带通滤波器 BPF1的输入端， 第一带通滤波器 BPF1的输出端为第一滤波 单元 21的输出端；

[0066] 第四耦合电容 C16的阳极为第二滤波单元 22的输入端， 第四耦合电容 C16的阴 极接第二带通滤波器 BPF2的输入端， 第二带通滤波器 BPF2的输出端为第二滤波 单元 22的输出端。

[0067] 如图 4所示， 在本实施例中晶振模块 40包括频率范围为 0~25MHZ晶体振荡器 X

， 该晶体振荡器 X的两个接地端分别通过电容 C17和电容 C18接地。

[0068] 如图 4所示， 在本实施例中， 控制模块 30包括控制芯片 Ul， 本实施例中， 控制 芯片 U1选用恩智浦半导体有限公司 （NXP Semiconductors) 生产的 TFF1044HN 型芯片， 该芯片的引脚定义和连接关系如下：

[0069] 1号引脚： 第一路射频信号的第一级放大器漏极偏置电压 控制端， 本实施例中 接第一初级放大子单元 111的第二受控端；

[0070] 2号引脚： 第一路射频信号的第一级放大器栅极偏置电压 控制端， 本实施例中 接第一初级放大子单元 111的第一受控端；

[0071] 3号引脚： 第一级放大器漏极电流设定端， 本实施例中经电阻 R9接地；

[0072] 4号引脚： 外部晶振正连接端， 本实施例中接晶体振荡器 X的输入端；

[0073] 5号引脚： 第二级放大器类型选择端， 本实施例中接地； [0074] 6号引脚： 外部晶振负连接端， 本实施例中接晶体振荡器 X的输出端；

[0075] 7号引脚： 第二级放大器漏极 /集电极电流设定端， 本实施例中经电阻 R10接地

[0076] 8号引脚： 第二路射频信号的第一级放大器栅极偏置电压 控制端， 本实施例中 接第二初级放大子单元 112的第一受控端；

[0077] 9号引脚： 第二路射频信号的第一级放大器漏极偏置电压 控制端， 本实施例中 接第二初级放大子单元 112的第二受控端；

[0078] 10号引脚和 13号引脚： 第二路射频信号的接地端， 本实施例中均接地；

[0079] 11号引脚和 12号引脚： 第二路射频信号输入端， 本实施例中共接于带通滤波器

BPF2的输出端；

[0080] 14号引脚： 第二路射频信号的第二级放大器漏极偏置电压 控制端， 本实施例中 接第二次级放大子单元 122的第二受控端；

[0081] 15号引脚： 第二路射频信号的第二级放大器栅极偏置电压 控制端， 本实施例中 接第二次级放大子单元 122的第一受控端；

[0082] 16号引脚： 转换增益设置端， 本实施例中经电阻 R11接地；

[0083] 17号引脚： 第四路中低频信号输出端的转换增益设置端， 本实施例中接地； [0084] 18号引脚： 第四路中低频信号输出端， 本实施例中接电容 C19的阳极；

[0085] 19号引脚： 第四路中低频信号的波段选择控制信号输入端 ， 本实施例中经电阻

R12与电容 C19的阴极和第二稳压单元 52的第二输入端共接于接收机；

[0086] 20号引脚： 第三路中低频信号的波段选择控制信号输入端 ， 本实施例中经电阻

R12与电容 C20的阴极和第二稳压单元 52的第一输入端共接于接收机；

[0087] 21号引脚： 第三路中低频信号输出端， 本实施例中接电容 C20的阳极；

[0088] 22号引脚： 第三路中低频信号的接地端， 本实施例中接地；

[0089] 23号引脚： 供电端， 本实施例中与第一稳压单元 51的输出端和第二稳压单元 52 的输出端共接；

[0090] 24号引脚： 第二路中低频信号的接地端， 本实施例中接地；

[0091] 25号引脚： 第二路中低频信号输出端， 本实施例中接电容 C21的阳极；

[0092] 26号引脚： 第三路中低频信号的波段选择控制信号输入端 ， 本实施例中经电阻 R14与电容 C21的阴极和第一稳压单元 51的第二输入端共接于接收机；

[0093] 27号引脚： 第一路中低频信号的波段选择控制信号输入端 ， 本实施例中经电阻

R15与电容 C22的阴极和第一稳压单元 51的第一输入端共接于接收机；

[0094] 28号引脚： 第一路中低频信号输出端， 本实施例中接电容 C22的阳极；

[0095] 29号引脚： 第一路中低频信号的接地端， 本实施例中接地；

[0096] 30号引脚： 射频信号输入和四输出模式选择端， 本实施例中置空；

[0097] 31号引脚： 第一路射频信号的第二级放大器栅极偏置电压 控制端， 本实施例中 接第一次级放大子单元 112的第一受控端；

[0098] 32号引脚： 第一路射频信号的第二级放大器漏极偏置电压 控制端， 本实施例中 接第一次级放大子单元 112的第二受控端；

[0099] 33号引脚： 射频信号接地端， 本实施例中接地；

[0100] 34号引脚和 35号引脚： 第一路射频信号输入端， 本实施例中共接于带通滤波器

BPF1的输出端；

[0101] 36号引脚： 射频信号接地端， 本实施例中接地。

[0102] 如图 4所示， 在本实施例中， 第一稳压单元 51包括第一稳压芯片 U2、 第二稳压 芯片 U3和第一幵关二极管 Tl， 第二稳压单元 52包括第三稳压芯片 U4、 第四稳压 芯片 U5和第二幵关二极管 T2。

[0103] 第一稳压芯片 U2的输入端为第一稳压单元 51的第一输入端， 第一稳压芯片 U2 的输出端接第一幵关二极管 T1的第一输入端， 第一稳压芯片 U2的接地端接地， 第二稳压芯片 U3的输入端为第一稳压单元 51的第二输入端， 第二稳压芯片 U3的 输出端接第一幵关二极管 T1的第二输入端， 第二稳压芯片 U3的接地端接地， 第 一幵关二极管 T1的输出端为第一稳压单元 51的输出端；

[0104] 第三稳压芯片 U4的输入端为第二稳压单元 52的第一输入端， 第三稳压芯片 U4 的输出端接第二幵关二极管 Τ2的第一输入端， 第三稳压芯片 U4的接地端接地， 第四稳压芯片 U5的输入端为第二稳压单元 Τ2的第二输入端， 第四稳压芯片 U5的 输出端接第二幵关二极管 Τ2的第二输入端， 第四稳压芯片 U5的接地端接地， 第 二幵关二极管 Τ2的输出端为第二稳压单元 52的输出端；

[0105] 在本实施例中， 第一稳压芯片 U2的输入端还经电容 C23接地， 第一稳压芯片 U2 的输出端还分别经电容 C24和电容 C25接地； 第二稳压芯片 U3的输入端还分别经 电容 C26和 C27接地， 第二稳压芯片 U3的输出端还经电容 C28接地； 第一幵关二 极管 T1的输出端还经电容 C29接地； 第三稳压芯片 U4的输入端还经电容 C30接地 ， 第三稳压芯片 U4的输出端还经电容 C31接地； 第四稳压芯片 U5的输入端还经 电容 C32接地， 第四稳压芯片 U5的输出端还经电容 C33接地； 第二幵关二极管 T2 的输出端还经电容 C34接地， 第一幵关二极管 T1的输出端和第二幵关二极管 T2的 输出端还共接后分别经电容 C35和电容 C36接地。

[0106] 本申请实施例还提供一种四输出变频器， 其包括上述的四输出微波变频电路。

由上述四输出微波变频电路构成的变频器结构 简单， 性能稳定， 适于广泛推广 使用。

[0107] 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已， 并不用以限制本申请， 凡在本申请的 精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本申请的保 护范围之内。