宽带微波收发通道组件的制作方法

1.本实用新型涉及微波领域，具体是一种宽带微波收发通道组件。


背景技术：

2.微波是指频率在300mhz-300ghz之间的电磁波，具有易于集聚成束、高度定向性以及直线传播的特性，可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号，微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”，微波作为一种电磁波也具有波粒二象性，微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性，对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收，对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热，而对金属类东西，则会反射微波。
3.专利号为cn111610393a的多通道宽带微波集成组件自动测试系统及方法通过设置有上位机、测试仪器和待测产品，通过上位机可以配置待测产品的基准数据、待测产品的工作模式和测试仪器的状态参数并将获取待测产品和测试仪器的校准数据文件,将校准数据文件下发给测试仪器，此外通过根据待测产品的工作模式,对自动测试指令进行数据重构,将数据重构后的自动测试指令下发给校准后的测试仪器,采集校准后的测试仪器自动测试过程中产生的测试数据,根据测试数据生成测试结果报表,可以实现待测产品工作模式以及测试数据的动态可重构配置,便于实现待测产品的指标参数的一键化全自动测试，具有更高的测试效率和测试精度，然而现有技术中由于宽带微波收发通道设计中的变频极易引起的谐杂波影响。
4.因此，如何有效避免变频引起的谐杂波影响是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种宽带微波收发通道组件，以实现有效避免宽带微波收发通道设计中容易引起的谐杂波影响。
6.本实用新型包括宽带接收发射通道、本振功分器、自检信号功分器和外围电源控制电路，其特征在于：所述的宽带接收发射通道为通过单刀双掷开关控制切换的接收通道和发射通道，其中，接收通道包括与单刀双掷开关依次连接的限幅放大器、开关滤波器组件、混频器、滤波器，发射通道包括与单刀双掷开关依次连接的宽带微波放大器、开关滤波器组件、混频器、滤波器，接收通道与发射通道之间的混频器分别与本振功分器连接。
7.优选的，所述的本振功分器采用dds捷变频信号源，频率范围为7.5～8.5ghz，频率步进为10mhz@≥100mhz，0.1mhz@≤100mhz，输出功率高于或等于 5dbm，输出功率平坦度为
±
2dbm，相位噪声为-90dbc/hz@1khz-95dbc/hz@100khz，杂散抑制低于-60dbc，谐波抑制低于-20dbc（typ），当位于频率精度10mhz时频率切换时间低于500ns，当位于频率精度500khz时频率切换时间低于1μs，脉冲调制深度为-60db，射频带宽为fout*6。dds捷变频信号源采用倍频方式完成dds超宽带设计，宽带高捷变频率源的fpga最高传输数据的速度是20ns，采
用ad9910，频率转换速度为4ns，器件选择冗余设计，体积为130 mm*110mm * 20 mm。
8.优选的，所述宽带接收发射通道的接受通道灵敏度主要由噪声系数决定，由于组件噪声要求很高，前级器件均选用低损耗器件。
9.优选的，所述宽带接收发射通道的前级上变频器将射频信号输出的9~10ghz信号与dds信号源混频，下变频和dds信号源混频后变为1.8ghz中频输出送至dac器件进行信号处理，可以有效避免变频引起的谐杂波影响。
10.优选的，所述宽带接收发射通道的接收通道抗干扰能力需要限幅，组件输入端依次为限幅器、自检开关、动态开关、lna。
11.优选的，所述宽带接收发射通道包括端口回波损耗设计，组件输入端口回波损耗主要由自检开关、动态开关、限幅器、以及功率放大器和lna的各级驻波级联决定，组件的输出端口回波损耗主要由1.8ghz中频放大器的输出端驻波比决定，组件需满足电压驻波比≤2。
12.优选的，所述宽带接收发射通道包括末级功放，所述末级功放是雷达动目标信号模拟器的功率形成部件，按设计功率输出要求为天线出口等效输出功率为5dbw，功放输出功率约0.3w，输出功率调节采用数控衰减器进行调整，数控衰减器技术指标可调节工作频率为f=9～10ghz，数控衰减范围为30db，数控衰减步进为1db。
13.优选的，所述宽带接收发射通道包括喇叭天线，所述喇叭天线造成对于雷达的干扰，天线安装在三角支撑架上，其中喇叭天线工作频率为f=2—18ghz，电压驻波比为vswr≤2.5，平均功率增益为g=20db，平均波速宽度为e-plane54
°
、h-plane49
°
，阻抗为50ω，接头采用sma-k，可以通过喇叭天线完成对雷达的干扰。
14.优选的，所述宽带接收发射通道内的微波收发通道设计指标的频率范围为9~10ghz波段，瞬时带宽为500mhz，微波收发通道适应雷达信号时采用常规脉冲、mti、pd、捷变频作为处理体制，适应雷达信号时捷变带宽为1000mhz。
15.本实用新型有益效果在于：
16.1、本实用新型可以将工作频率范围设置为9~10ghz，因此采用一次变频方式实现高中频1.8ghz,有效避免变频引起的谐杂波影响。
17.2、通过设置有多调制方式包括捷变、脉冲、数字调频，有效的方便了工作人员的使用，并通过设置有倍频方式、并行雷达和器件冗余选择，有效的提高跳频速度和超宽带设计。
18.3、在组件输入端依次设置有限幅器，自检开关，动态开关，lna，有效的符合了由于雷达发射功率均超kw级，因此接收通道抗干扰能力需要限幅的情况，从而满足组件抗烧毁功率的要求，在传输dds频率控制码的时候使用并行雷达提高数据传输速度。
附图说明
19.图1为本实用新型提供的一种宽带微波收发通道组件的射频收发通道原理框图。
20.图2为本实用新型提供的lna输入驻波比曲线图。
21.图3为本实用新型提供的1.8ghz中频放大器驻波比曲线图。
22.图4为本实用新型提供的单路输出频率源的组成图。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
24.下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本公开、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相同或相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本公开的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本公开各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本公开的实施方式的相关细节或结构。
25.参照图1-4。
26.实施例一
27.一种宽带微波收发通道组件，包括宽带接收发射通道、本振功分器、自检信号功分器和外围电源控制电路，宽带接收发射通道设有单刀双掷开关控制切换收发通道，其中接收通道由限幅放大器、开关滤波器组件、混频器、滤波器、dds本振源等组成，并且发射通道由宽带微波放大器、开关滤波器组件、混频器、滤波器、dds本振源等组成，宽带接收发射通道设有频率源，采用倍频方式完成dds超宽带设计，宽带高捷变频率源的fpga最高传输数据的速度是20ns，其中ad9910器件的频率转换速度是4ns，器件选择冗余设计，其中超宽带为7.5~8.5ghz、高速捷变为1us、超小体积:130 mm*110mm * 20 mm。
28.此外，宽带接收发射通道包括端口回波损耗设计，组件输入端口回波损耗主要由自检开关、动态开关、限幅器、以及功率放大器和lna的各级驻波级联决定，组件的输出端口回波损耗主要由1.8ghz中频放大器的输出端驻波比决定，组件需满足电压驻波比≤2。
29.并且，宽带接收发射通道包括末级功放，末级功放是雷达动目标信号模拟器的功率形成部件，按设计功率输出要求为天线出口等效输出功率为5dbw，功放输出功率约0.3w，输出功率调节采用数控衰减器进行调整，数控衰减器技术指标可调节工作频率为f=9～10ghz，数控衰减范围为30db，数控衰减步进为1db，可以采用数控衰减器很好的对输出功率进行调整，将天线出口等效输出功率为5dbw，功放输出功率约0.3w，从而减少变频引起的谐杂波影响。
30.需要注意的是，宽带接收发射通道包括喇叭天线，喇叭天线造成对于雷达的干扰，天线安装在三角支撑架上，其中喇叭天线工作频率为f=2—18ghz，电压驻波比为vswr≤2.5，平均功率增益为g=20db，平均波速宽度为e-plane54
°
、h-plane49
°
，阻抗为50ω，接头采用sma-k，宽带接收发射通道内的微波收发通道设计指标的频率范围为9~10ghz波段，瞬时带宽为500mhz，微波收发通道适应雷达信号时采用常规脉冲、mti、pd、捷变频作为处理体制，适应雷达信号时捷变带宽为1000mhz，可以将微波的信号增强。
31.实施例二
32.一种宽带微波收发通道组件，其在实施例一的基础上，本振功分器采用两个dds捷变频信号源作为本振，其中频率范围为7.5～8.5ghz，频率步进为10mhz@≥100mhz，0.1mhz@≤100mhz，输出功率高于或等于 5dbm，输出功率平坦度为
±
2dbm，相位噪声为-90dbc/hz@1khz-95dbc/hz@100khz，杂散抑制低于
‑ꢀ
60dbc，谐波抑制低于
‑ꢀ
20dbctyp，当位于频率精度10mhz时频率切换时间低于500ns，当位于频率精度500khz时频率切换时间低于1μs，脉冲调制深度为-60db，射频带宽为fout*6宽带接收发射通道的接受通道灵敏度主要由噪声系数决定，由于组件噪声要求很高，前级器件均选用低损耗器件，有效的延长了使用时间。
33.值得一提的是，宽带接收发射通道的前级上变频器将射频信号输出的9~10ghz信号与dds信号源混频，下变频和dds信号源混频后变为1.8ghz中频输出送至dac器件进行信号处理，宽带接收发射通道的接收通道抗干扰能力需要限幅，组件输入端依次为限幅器、自检开关、动态开关、lna。
34.工作原理：首先将宽带接收发射通道、本振功分器、自检信号功分器和外围电源控制电路内的元器件相连，通过单刀双掷开关控制切换收发通道，接收通道由限幅放大器、开关滤波器组件、混频器、滤波器、dds本振源等组成，发射通道由宽带微波放大器、开关滤波器组件、混频器、滤波器、dds本振源等组成。
35.接收通道通过限幅放大器将信号传入混频器，并在工作频率范围为9~10ghz的前提下，采用一次变频方式实现高中频1.8ghz,从而避免变频引起的谐杂波影响，前级上变频器将射频信号输出的9~10ghz信号与dds信号源混频，下变频和dds信号源混频后变为1.8ghz中频输出，送至dac器件信号处理，此外通过滤波器对频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，并采用两个dds捷变频信号源作为dds本振源,实现超宽带高速捷变调制信号源，此外，由于雷达发射功率均超kw级，因此接收通道抗干扰能力需要限幅，组件输入端依次为限幅器、自检开关、动态开关、lna，为了满足组件抗烧毁功率的要求。
36.组件选用的限幅器电性能参数需满足抗烧毁功率5w的指标要求，采用倍频方式完成dds超宽带设计，提高宽带跳频速度；在传输dds频率控制码的时候，使用并行雷达，提高将数据传输速度；fpga最高传输数据的速度是20ns，而ad9910器件的频率转换速度是4ns，射频变压器、倍频器和放大器都属于无延迟器件，器件选择冗余设计。
37.因此有效避免变频引起的谐杂波影响的同时也增强了信号的强度、有效的避免接收通道抗烧毁，组件输入端口回波损耗经过自检开关、动态开关、限幅器、以及功率放大器和lna的各级驻波级联决定，有效的减少了信号的端口回波损耗。
38.本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。