小型二次变频组件的制作方法

1.本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及小型二次变频组件。


背景技术：

2.下变频器是微波接收机的关键组件，被广泛应用在微波通信、雷达、遥控以及许多微波测量系统中。下变频器可抑制带外干扰并提供一定的变频增益，将信号最终变频到满足解调终端的频段。作为地面侦收系统的一个核心装备，微波下变频器的动态范围、灵敏度、噪声系数、频率稳定度等性能指标对整个链路的性能起着决定性因素，这就要求微波下变频器在完成强大、复杂的通用功能的前提下，尽量追求设备的体积更小、重量更轻和功耗更低，在电性能的改进方面尽量追求宽频带、大动态范围、高灵敏度和低相位噪声。
3.传统的下变频组件大多波段为的c-s波段，波段范围有限，且大多采用一次变频，射频输入信号经过前置放大、混频处理、二次放大、滤波处理后输出。一次变频方式具有组合频率干扰小、设备简单、可靠性高、重量轻、功耗小和成本低等优点。但是，由于下变频器采用的是宽带输入，宽带信号使得在后续混频处理和滤波处理过程，大幅增加通道单元的负担，导致整个下变频组件的运算效率降低，消耗大量的硬件资源；并且，采用一次变频方式进行微波下变频处理容易带来镜像干扰、本振泄漏和中频抑制等缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供小体积的微小型二次变频组件，使用多功能芯片与及全芯片集成的方式，从而减小组件体积，实现宽带信号输入，固定频滤的中频信号输出，同时减小滤波器、放大器等通道单元的附带，提高工作效率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.小型二次变频组件，包括电源、射频信号处理单元、本振信号放大单元、第一混频器、一次中频信号处理单元、第二混频器、第一增益控制单元、带宽选择单元、第二增益控制单元；
7.所述射频信号处理单元的输入端接入信号，输出端连接第一混频器的输入端，
8.所述第一混频器的输出端输出k波段一次中频信号，一次中频信号处理单元的输出端接第二混频器的输入端，
9.所述第二混频器的输出端输出l波段的二次中频信号，
10.所述本振信号放大单元接第一混频器和第二混频器，
11.所述第一增益控制单元输入端接第二混频器输出端，第一增益控制单元输出端接带宽选择单元输入端，带宽选择单元输出端接第二增益控制单元，第二增益控制单元输出端输出信号；所述电源为整个变频组件提供电能。
12.进一步地，射频信号处理单元包括依次连接的开关滤波器组芯片、第一射频信号放大器芯片、第一数控衰减器芯片、第二射频信号放大器芯片、射频滤波器；所述开关滤波器组芯片的输入端接收信号，所述第一射频信号放大器芯片的输入端连接开关滤波器组芯
片的输出端，所述第一数控衰减器芯片的输入端连接第一射频信号放大器芯片的输出端，所述第二射频信号放大器芯片的输入端连接第一数控衰减器芯片的输出端，射频滤波器输入端连接第二射频信号放大器芯片的输出端，所述射频滤波器的输出端连接第一混频器输入端。
13.进一步地，所述本振信号放大单元包括第一本振信号的放大器芯片、第二本振信号的放大器芯片；所述第一本振信号的放大器芯片的输入端接收本振k波段输入信号，所述第一本振信号的放大器芯片的输出端连接第一混频器的lo输入端，所述第二本振信号的放大器芯片的输入端接收固定频率的第二本振输入信号，所述第二本振信号的放大器芯片的输出端连接第二混频器的lo输入端。
14.进一步地，所述第一混频器为混频器芯片；所述第一混频器的rf输入端连接射频信号处理单元的输出端，所述第一混频器的lo输入端连接第一本振信号的放大器芯片的输出端，所述第一混频器的if输出端连接一次中频信号处理单元的输入端。
15.进一步地，所述一次中频信号处理单元包括第一中频滤波器芯片、第一中频放大器芯片、第二中频滤波器芯片；所述第一中频滤波器芯片的输入端连接第一混频器的if输出端，所述第一中频放大器芯片的输入端连接第一中频滤波器芯片的输出端，所述第二中频滤波器芯片的输入端连接第一中频放大器芯片的输出端，所述第二中频滤波器芯片的输出端连接第二混频器的rf输入端。
16.进一步地，所述第二混频器为混频器芯片；所述第二混频器的rf输入端连接第二中频滤波器芯片的输出端，所述第二混频器的lo输入端连接第二本振信号的放大器芯片的输出端，所述第二混频器的输出端连接第一增益控制单元的输入端。
17.进一步地，所述第一增益控制单元包括中频滤波器芯片、中频第一放大器芯片、第二数控衰减器芯片；所述中频滤波器芯片的输入端连接第二混频器的输出端，所述第二数控衰减器芯片的输入端连接中频滤波器芯片的输出端，所述中频第一放大器芯片的输入端连接第二数控衰减器芯片的输出端，所述中频第一放大器芯片的输出端连接带宽选择单元的输入端。
18.进一步地，所述带宽选择单元包括第一单刀双掷开关芯片、窄带滤波器芯片、宽带滤波器芯片、第二单刀双掷开关芯片；所述第一单刀双掷开关芯片的输入端连接中频第一放大器芯片的输出端，所述窄带滤波器芯片的输入端连接第一单刀双掷开关芯片的rf1输出端，所述第二单刀双掷开关芯片的rf1输入端连接窄带滤波器芯片的输出端，所述宽带滤波器芯片的输入端连接第一单刀双掷开关芯片的rf2输出端，所述第二单刀双掷开关芯片的rf2输入端连接宽带滤波器芯片的输出端，所述第二单刀双掷开关芯片的输出端rf连接第二增益控制单元的输入端。
19.进一步地，所述第二增益控制单元包括第三数控衰减器芯片和中频第二放大器芯片，所述第三数控衰减器芯片输入端接带宽选择单元输出端，中频第二放大器芯片输入端接第三数控衰减器芯片输出端，中频第二放大器芯片输出端输出信号。
20.相比现有技术本实用新型具有如下优点：
21.1、本实用新型采用多功能芯片、全芯片集成的方式对输入的s-k波段信号进行二次下变频，将输入射频信号进行分段滤波、放大、衰减等处理，在进行第一次变频得到固定频率的一次中频信号，在于固定频率的本振信号进行第二次变频，得到输出的中频信号，在
通过数控衰减、带宽选择单元，最后输出需要的固定频率中的l波段信号，实现宽带信号输入，固定频率的中频信号输出，从而可减小各路的滤波器与振荡器的负担，提高工作效率。
22.2、本实用新型采用二次下变频的方式对输入的s-k波段信号进行处理，使接收信号的镜像干扰远离混频器通道，能较好地改善镜像抑制、中频抑制和本振泄漏，并且还能实现带宽控制、增益控制。
附图说明
23.图1是本实用新型电路结构示意图。
24.图中：1-开关滤波器组芯片，2-第一射频信号放大器芯片，3-第一数控衰减器芯片，4-第二射频信号放大器芯片，5、射频滤波器，6-第一本振放大器芯片，7-第一混频器芯片，8-第一中频滤波器芯片，9-第一中频放大器芯片，10-第二中频滤波器芯片，11-第二本振放大器芯片，12-第二混频器芯片，13-中频滤波器芯片，14-第二数控衰减器芯片，15-中频第一放大器芯片，16-第一单刀双掷开关芯片，17-窄带滤波器芯片，18-宽带滤波器芯片，19-第二单刀双掷开关芯片，20-第三数控衰减器芯片，21-中频第二放大器芯片。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
26.如图1所示，该图为本实施例的电路结构示意图，本小型二次变频组件为一种采用二次下变频处理方式的s-k波段下变频组件，使用多功能芯片与及全芯片集成的方式，从而减小组件体积，实现宽带信号输入，固定频滤的中频信号输出，同时减小滤波器、放大器等通道单元的附带，提高工作效率。
27.本变频组件具体的结构如下，一种小型二次变频组件，其包括开关滤波器组芯片1，第一数控衰减器芯片3，第一混频器芯片7、第二混频器芯片12，第二数控衰减器芯片14等。射频信号输入开关滤波器组芯片1的输入端，开关滤波器组芯片1的输出端连接第一射频信号放大器芯片2的输入端，第一射频信号放大器芯片2的输出端连接第一数控衰减器芯片3，第一数控衰减器芯片3的输出端连接第二射频信号放大器芯片4的输入端，第二射频信号放大器芯片4的输出端连接射频滤波器5。这样开关滤波器组芯片1、第一射频信号放大器芯片2、第一数控衰减器芯片3和第二射频信号放大器芯片4、射频滤波器5就组成了射频信号处理单元，对输入的射频信号进行第一次处理。
28.这样经过射频信号处理单元处理的射频信号进入到第一混频器芯片7，然后第一混频器芯片7同时将接受于第一本振放大器芯片6的信号一同输出至第一中频滤波器芯片8中，第一中频滤波器芯片8的输出端连接第一中频放大器芯片9的输入端，第一中频放大器芯片9的输出端连接第二中频滤波器芯片10的输入端；这样就由第一中频滤波器芯片8、第一中频放大器芯片9和第二中频滤波器芯片10组成了一次中频信号处理单元，对输入的中频信号进行第一次处理。
29.第二中频滤波器芯片10将中频信号输出至第二混频器芯片12，然后第二混频器芯
片12将来自第二本振放大器芯片11的本振信号混频后输出至中频滤波器芯片13中；中频滤波器芯片13输出端连接第二数控衰减器芯片14，第二数控衰减器芯片14的输出端连接中频第一放大器芯片15；这样就由中频滤波器芯片13、第二数控衰减器芯片14和中频第一放大器芯片15构成了第一增益控制单元。
30.中频第一放大器芯片15的输出端连接第一单刀双掷开关芯片16，窄带滤波器芯片17的输入端连接第一单刀双掷开关芯片16的rf1输出端，第二单刀双掷开关芯片19的rf1输入端连接窄带滤波器芯片17的输出端，宽带滤波器芯片18的输入端连接第一单刀双掷开关芯片16的rf2输出端，所述第二单刀双掷开关芯片19的rf2输入端连接宽带滤波器芯片18的输出端，所述第二单刀双掷开关芯片19的输出端rf连接第二增益控制单元的输入端。其中第一单刀双掷开关芯片16、窄带滤波器芯片17、宽带滤波器芯片18和第二单刀双掷开关芯片19构成一个带宽选择单元。
31.本小型二次变频组件中还包括了第二增益控制单元，该第二增益控制单元包括第三数控衰减器芯片20和中频第二放大器芯片21，所述第三数控衰减器芯片20输入端接带宽选择单元输出端，中频第二放大器芯片21输入端接第三数控衰减器芯片20输出端，中频第二放大器芯片21的输出端输出信号
32.本小型二次变频组件的信号的频率范围为2ghz~26.5ghz，将s-k波段信号输入下变频组件属于带宽输入，下变频组件接收到的信号较多。射频信号处理单元的作用则是从诸多输入信号中匹配相应的滤波器对输入信号进行滤波处理，然后在放大后与第一本振信号进行第一次混频，得到一次中频信号，再经滤波、放大等处理后与第二本振信号进行二次混频，输出符合l波段频率范围的信号。本实施例采用了多功能芯片集成与全芯片集成的方式来得到信号带宽输入，输出固定频率的信号，同时极大的减小了组件体积。另外，本实施例下变频模块采用了二次下变频，使接收信号的镜像干扰远离混频器通带，从而可较好地改善镜像抑制、中频抑制和本振泄漏，还可实现输出信号的带宽选择及增益控制。
33.本实施例提供的小型二次变频组件，一方面采用多功能芯片集成与全芯片集成的方式来得到信号带宽输入，输出固定频率的信号，同时极大的减小了组件体积，降低了功耗，提高工作效率。另外，本实施例下变频模块采用了二次下变频，使接收信号的镜像干扰远离混频器通带，从而可较好地改善镜像抑制、中频抑制和本振泄漏，还可实现输出信号的带宽选择及增益控制。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.小型二次变频组件，其特征在于，包括电源、射频信号处理单元、本振信号放大单元、第一混频器、一次中频信号处理单元、第二混频器、第一增益控制单元、带宽选择单元、第二增益控制单元；所述射频信号处理单元的输入端接入信号，输出端连接第一混频器的输入端，所述第一混频器的输出端输出k波段一次中频信号，一次中频信号处理单元的输出端接第二混频器的输入端，所述第二混频器的输出端输出l波段的二次中频信号，所述本振信号放大单元接第一混频器和第二混频器，所述第一增益控制单元输入端接第二混频器输出端，第一增益控制单元输出端接带宽选择单元输入端，带宽选择单元输出端接第二增益控制单元，第二增益控制单元输出端输出信号。2.根据权利要求1所述的小型二次变频组件，其特征在于，射频信号处理单元包括依次连接的开关滤波器组芯片、第一射频信号放大器芯片、第一数控衰减器芯片、第二射频信号放大器芯片、射频滤波器；所述开关滤波器组芯片的输入端接收信号，所述第一射频信号放大器芯片的输入端连接开关滤波器组芯片的输出端，所述第一数控衰减器芯片的输入端连接第一射频信号放大器芯片的输出端，所述第二射频信号放大器芯片的输入端连接第一数控衰减器芯片的输出端，射频滤波器输入端连接第二射频信号放大器芯片的输出端，所述射频滤波器的输出端连接第一混频器输入端。3.根据权利要求2所述的小型二次变频组件，其特征在于，所述本振信号放大单元包括第一本振信号的放大器芯片、第二本振信号的放大器芯片；所述第一本振信号的放大器芯片的输入端接收本振k波段输入信号，所述第一本振信号的放大器芯片的输出端连接第一混频器的lo输入端，所述第二本振信号的放大器芯片的输入端接收固定频率的第二本振输入信号，所述第二本振信号的放大器芯片的输出端连接第二混频器的lo输入端。4.根据权利要求3所述的小型二次变频组件，其特征在于，所述第一混频器为混频器芯片；所述第一混频器的rf输入端连接射频信号处理单元的输出端，所述第一混频器的lo输入端连接第一本振信号的放大器芯片的输出端，所述第一混频器的if输出端连接一次中频信号处理单元的输入端。5.根据权利要求4所述的小型二次变频组件，其特征在于，所述一次中频信号处理单元包括第一中频滤波器芯片、第一中频放大器芯片、第二中频滤波器芯片；所述第一中频滤波器芯片的输入端连接第一混频器的if输出端，所述第一中频放大器芯片的输入端连接第一中频滤波器芯片的输出端，所述第二中频滤波器芯片的输入端连接第一中频放大器芯片的输出端，所述第二中频滤波器芯片的输出端连接第二混频器的rf输入端。6.根据权利要求5所述的小型二次变频组件，其特征在于，所述第二混频器为混频器芯片；所述第二混频器的rf输入端连接第二中频滤波器芯片的输出端，所述第二混频器的lo输入端连接第二本振信号的放大器芯片的输出端，所述第二混频器的输出端连接第一增益控制单元的输入端。7.根据权利要求6所述的小型二次变频组件，其特征在于，所述第一增益控制单元包括中频滤波器芯片、中频第一放大器芯片、第二数控衰减器芯片；所述中频滤波器芯片的输入端连接第二混频器的输出端，所述第二数控衰减器芯片的输入端连接中频滤波器芯片的输
出端，所述中频第一放大器芯片的输入端连接第二数控衰减器芯片的输出端，所述中频第一放大器芯片的输出端连接带宽选择单元的输入端。8.根据权利要求7所述的小型二次变频组件，其特征在于，所述带宽选择单元包括第一单刀双掷开关芯片、窄带滤波器芯片、宽带滤波器芯片、第二单刀双掷开关芯片；所述第一单刀双掷开关芯片的输入端连接中频第一放大器芯片的输出端，所述窄带滤波器芯片的输入端连接第一单刀双掷开关芯片的rf1输出端，所述第二单刀双掷开关芯片的rf1输入端连接窄带滤波器芯片的输出端，所述宽带滤波器芯片的输入端连接第一单刀双掷开关芯片的rf2输出端，所述第二单刀双掷开关芯片的rf2输入端连接宽带滤波器芯片的输出端，所述第二单刀双掷开关芯片的输出端rf连接第二增益控制单元的输入端。9.根据权利要求8所述的小型二次变频组件，其特征在于，所述第二增益控制单元包括第三数控衰减器芯片和中频第二放大器芯片，所述第三数控衰减器芯片输入端接带宽选择单元输出端，中频第二放大器芯片输入端接第三数控衰减器芯片输出端，中频第二放大器芯片的输出端输出信号。

技术总结
本实用新型公开了一种小型二次变频组件，涉及通信技术领域，其包括电源、射频信号处理单元、混频器、增益控制单元、带宽选择单元。所述射频信号处理单元的输入端接入信号，输出端连接第一混频器的输入端，所述第一混频器的输出端输出中频信号，一次中频信号处理单元的输出端接第二混频器的输入端，所述第二混频器的输出端输出二次中频信号，第一增益控制单元输出端接带宽选择单元输入端，带宽选择单元输出端接第二增益控制单元，第二增益控制单元输出端输出信号。本实用新型使用多功能芯片与及全芯片集成的方式，从而减小组件体积，实现宽带信号输入，固定频滤的中频信号输出，同时减小滤波器、放大器等通道单元的附带，提高工作效率。率。率。


技术研发人员：李劲松
受保护的技术使用者：成都微芯电子科技有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/7/14