本實用新型實施例屬于微波技術領域，尤其涉及一種Ku波段變頻電路及變頻器。

背景技術：

隨著微波技術的迅速發(fā)展，通過微波變頻器來實現(xiàn)微波信號處理的電子產(chǎn)品也越來越多，然而，部分電子產(chǎn)品的微波變頻電路存在二種高頻極化信號(即水平極化信號和垂直極化信號)相互交叉的情況，導致電路的隔離效果較差，信號間存在嚴重的干擾。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例提供一種Ku波段變頻電路及變頻器，可以有效隔離變頻電路中的水平極化信號和垂直極化信號，杜絕信號之間的相互交叉情況，減少信號間的干擾。

本實用新型實施例一方面提供一種Ku波段變頻電路，其包括第一射頻放大模塊、第一濾波模塊、第二射頻放大模塊、第二濾波模塊、控制模塊、晶振模塊、中頻輸出模塊和穩(wěn)壓模塊；

所述第一射頻放大模塊接入水平極化信號并分別與所述第一濾波模塊和所述控制模塊連接；所述第二射頻放大模塊接入垂直極化信號并分別與所述第二濾波模塊和所述控制模塊連接；所述第一濾波模塊和所述第二濾波模塊均與所述控制模塊連接；所述控制模塊分別與所述晶振模塊、所述中頻輸出模塊和所述穩(wěn)壓模塊連接；所述中頻輸出模塊接入外部接收機輸出的兩路中頻控制信號和兩路電壓信號；

所述第一射頻放大模塊受所述控制模塊控制對其接入的水平極化信號進行放大，所述第一濾波模塊對所述放大后的水平極化信號進行濾波，所述第二射頻放大模塊受所述控制模塊控制對其接入的垂直極化信號進行放大，所述第二濾波模塊對所述放大后的垂直極化信號進行濾波，所述晶振模塊輸出本振信號，所述控制模塊將所述本振信號、濾波后的所述水平極化信號和濾波后的所述垂直極化信號混頻處理為兩路中頻信號，所述中頻輸出模塊將所述兩路中頻信號輸出至所述外部接收機并將所述兩路中頻控制信號傳輸給所述控制模塊、將所述兩路電壓信號傳輸給所述穩(wěn)壓模塊，所述控制模塊根據(jù)所述兩路中頻控制信號調(diào)節(jié)所述本振信號的頻率大小，所述穩(wěn)壓模塊將所述兩路電壓信號的電壓調(diào)節(jié)至預設值為所述控制模塊供電。

本實用新型實施例另一方面還提供一種變頻器，其包括上述的Ku波段變頻電路。

本實用新型實施例通過由第一射頻放大模塊和第一濾波模塊組成的第一支路以及由第二射頻放大模塊和第二濾波模塊組成的第二支路分別對水平極化信號和垂直極化信號并進行放大和濾波處理，兩條支路相互獨立，可以有效隔離變頻電路中的水平極化信號和垂直極化信號，杜絕信號之間的相互交叉情況，減少信號間的干擾。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型的實施例一提供的Ku波段變頻電路的基本結構框圖；

圖2是本實用新型的實施例二提供的Ku波段變頻電路的具體結構框圖；

圖3是本實用新型的實施例三提供的Ku波段變頻電路的基本電路結構圖；

圖4是本實用新型的實施例四提供的Ku波段變頻電路的具體電路結構圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“包括”以及它們?nèi)魏巫冃?，意圖在于覆蓋不排他的包含。例如包含一系列步驟或單元的過程、方法或系統(tǒng)、產(chǎn)品或設備沒有限定于已列出的步驟或單元，而是可選地還包括沒有列出的步驟或單元，或可選地還包括對于這些過程、方法、產(chǎn)品或設備固有的其它步驟或單元。此外，術語“第一”、“第二”和“第三”等是用于區(qū)別不同對象，而非用于描述特定順序。

實施例一：

如圖1所示，本實施例所提供的Ku波段變頻電路，其包括第一射頻放大模塊10、第一濾波模塊20、第二射頻放大模塊30、第二濾波模塊40、控制模塊50、晶振模塊60、中頻輸出模塊70和穩(wěn)壓模塊80。

第一射頻放大模塊10接入水平極化信號并分別與第一濾波模塊20和控制模塊50連接；第二射頻放大模塊30接入垂直極化信號并分別與第二濾波模塊40和控制模塊50連接；第一濾波模塊20和第二濾波模塊40均與控制模塊50連接；控制模塊50分別與晶振模塊60、中頻輸出模塊70和穩(wěn)壓模塊80連接；中頻輸出模塊70接入外部接收機輸出的兩路中頻控制信號和兩路電壓信號。

在具體應用中，第一射頻放大模塊10和第二射頻放大模塊30各自的輸入端還分別連接有用于接收水平極化信號和垂直極化信號的天線，天線接收信號之后再經(jīng)兩根探針將信號分別傳輸至第一射頻放大模塊10和第二射頻放大模塊30。

本實施例提供的Ku波段變頻電路的工作原理為：

第一射頻放大模塊受控制模塊控制對其接入的水平極化信號進行放大，第一濾波模塊對放大后的水平極化信號進行濾波，第二射頻放大模塊受控制模塊控制對其接入的垂直極化信號進行放大，第二濾波模塊對放大后的垂直極化信號進行濾波，晶振模塊輸出本振信號，控制模塊將本振信號、濾波后的水平極化信號和濾波后的垂直極化信號混頻處理為兩路中頻信號，中頻輸出模塊將兩路中頻信號輸出至外部接收機并將兩路中頻控制信號傳輸給控制模塊、將兩路電壓信號傳輸給穩(wěn)壓模塊，控制模塊根據(jù)兩路中頻控制信號調(diào)節(jié)本振信號的頻率大小，穩(wěn)壓模塊將兩路電壓信號的電壓調(diào)節(jié)至預設值為控制模塊供電。

本實用新型實施例通過由第一射頻放大模塊和第一濾波模塊組成的第一支路以及由第二射頻放大模塊和第二濾波模塊組成的第二支路分別對水平極化信號和垂直極化信號并進行放大和濾波處理，兩條支路相互獨立，可以有效隔離變頻電路中的水平極化信號和垂直極化信號，杜絕信號之間的相互交叉情況，減少信號間的干擾。

實施例二：

如圖2所示，在本實施例中，第一射頻放大模塊10包括第一初級射頻放大單元11和第一次級放大單元12，第二射頻放大模塊20包括第二初級射頻放大單元21和第二次級放大單元32。

第一初級放大單元11的輸入端接入水平極化信號，第一初級放大單元11的第一受控端接控制模塊50的第一初級控制端，第一初級放大單元11的第二受控端接控制模塊50的第二初級控制端，第一初級放大單元11的輸出端接第一次級放大單元12的輸入端，第一次級放大單元12的第一受控端接控制模塊50的第一次級控制端，第一次級放大單元12的第二受控端接控制模塊50的第二次級控制端，第一次級放大單元12的輸出端接第一濾波模塊20的輸入端。

第二初級放大單元31的輸入端接入垂直極化信號，第二初級放大單元31的第一受控端接控制模塊50的第三初級控制端，第二初級放大單元31的第二受控端接控制模塊50的第四初級控制端，第二初級放大單元31的輸出端接第二次級放大單元32的輸入端，第二次級放大單元32的第一受控端接控制模塊50的第三次級控制端，第二次級放大單元32的第二受控端接控制模塊50的第四次級控制端，第二次級放大單元32的輸出端接第二濾波模塊40的輸入端。

本實施例提供的第一初級射頻放大單元11、第一次級放大單元12、第二初級射頻放大單元21和第二次級放大單元32的工作原理為：

第一初級放大單元11受控制模塊50控制對水平極化信號進行一次放大，第一次級放大單元12受控制模塊50控制對一次放大后的水平極化信號進行二次放大，并將二次放大后的水平極化信號輸出給第一濾波模塊20；

第二初級放大單元31受控制模塊50控制對垂直極化信號進行一次放大，第二次級放大單元32受控制模塊50控制對一次放大后的垂直極化信號進行二次放大，并將二次放大后的垂直極化信號輸出給第二濾波模塊40。

如圖2所示，在本實施例中，中頻輸出模塊70包括第一中頻輸出單元71和第二中頻輸出單元72，所述穩(wěn)壓模塊80包括第一穩(wěn)壓單元81、第二穩(wěn)壓單元82和開關二極管T1。

第一中頻輸出單元71的輸入端接控制模塊50的第一中頻輸出端，第一中頻輸出單元71的第一輸出端輸出兩路中頻信號中的第一路中頻信號，第一中頻輸出單元71的第二輸出端分別接控制模塊50的第一中頻控制信號輸入端和第一穩(wěn)壓單元81的輸入端。

第二中頻輸出單元72的輸入端接控制模塊50的第二中頻輸出端，第二中頻輸出單元72的第一輸出端輸出兩路中頻信號中的第二路中頻信號，第二中頻輸出單元72的第二輸出端分別接控制模塊50的第二中頻控制信號輸入端和第二穩(wěn)壓單元82的輸入端。

第一穩(wěn)壓單元81的輸出端接開關二極管T1的第一輸入端，第二穩(wěn)壓單元82的輸出端接開關二極管T1的第二輸入端，開關二極管T1的輸出端接控制模塊50的供電端。

本實施例提供的第一中頻輸出單元71、第二中頻輸出單元72、第一穩(wěn)壓單元81、第二穩(wěn)壓單元82和開關二極管T1的工作原理為：

第一中頻輸出單元的輸出端將兩路中頻控制信號中的第一路中頻控制信號傳輸給控制模塊，第一中頻輸出單元的輸出端將兩路電壓信號中的第一路電壓信號傳輸給第一穩(wěn)壓單元，第一穩(wěn)壓單元將第一路電壓信號的電壓調(diào)節(jié)至預設值并通過開關二極管輸出給控制模塊；

第一中頻輸出單元的輸出端將兩路中頻控制信號中的第二路中頻控制信號傳輸給控制模塊，第二中頻輸出單元的輸出端將兩路電壓信號中的第二路電壓信號傳輸給第二穩(wěn)壓單元，第二穩(wěn)壓單元將第二路電壓信號的電壓調(diào)節(jié)至預設值并通過開關二極管輸出給控制模塊。

本實施例提供的Ku波段變頻電路中用于輸出兩路中頻信號的第一中頻輸出單元和第一中頻輸出單元在結構上也是是相互獨立，互不干擾的，可以有效降低輸出的兩路中頻信號之間的干擾。

實施例三：

如圖3所示，在本實施例中，第一射頻放大模塊10還包括第一耦合電容C1，第二射頻放大模塊30還包括第二耦合電容C2；

第一初級放大單元11包括第一N型場效應管Q1，第一N型場效應管Q1的柵極為第一初級放大單元11的輸入端和第一受控端，第一N型場效應管的漏極為第一初級放大單元11的輸出端和第二受控端，第一N型場效應管的源極接地；

第一次級放大單元12包括第二N型場效應管Q2，第二N型場效應管Q2的柵極為第一次級放大單元12的輸入端和第一受控端，第二N型場效應管Q2的漏極為第一次級放大單元12的輸出端和第二受控端，第二N型場效應管Q2的源極接地，第一耦合電容C1串接在第一N型場效應管Q1的漏極和第二N型場效應管Q2的柵極之間；

第二初級放大單元31包括第三N型場效應管Q3，第三N型場效應管Q3的柵極為第二初級放大單元31的輸入端和第一受控端，第三N型場效應管Q3的漏極為第二初級放大單元31的第二受控端和輸出端，第三N型場效應管Q3的源極接地；

第二次級放大單元32包括第四N型場效應管Q4，第四N型場效應管Q4的柵極為第二次級放大單元32的輸入端和第一受控端，第四N型場效應管Q4的漏極為第二次級放大單元32的第二受控端和輸出端，第四N型場效應管Q4的源極接地，第二耦合電容C2串接在第三N型場效應管Q3的漏極和第四N型場效應管Q4的柵極之間。

在具體應用中，第一～第四N型場效應管均可以等效替換為P型場效應管，當替換為P型場效應管時，將P型場效應管的漏極等同于N型場效應管的源極使用，將P型場效應管的源極等同于N型場效應管的漏極使用即可。

如圖3所示，在本實施例中，第一濾波模塊20包括第一帶通濾波器BPF1，第二濾波模塊40包括第二帶通濾波器BPF2；

第一帶通濾波器BPF1的輸入端接第一射頻放大模塊10的輸出端，第一帶通濾波器BPF1的輸出端接控制模塊50的第一射頻信號輸入端；

第二帶通濾波器的輸入端接第二射頻放大模塊30的輸出端，第二帶通濾波器的輸出端接控制模塊50的第二射頻信號輸入端。

在本實用新型的一個實施例中第一濾波模塊20還包括連接在第一射頻放大模塊10的輸出端和第一帶通濾波器BPF1的輸入端之間的第一濾波單元，第二濾波模塊40還包括連接在第二射頻放大模塊30的輸出端和第二帶通濾波器BPF2的輸入端之間的第二濾波單元。

如圖3所示，在本實施例中，晶振模塊60包括晶體振蕩器X，晶體振蕩器X的輸入端為晶振模塊60的輸入端，晶體振蕩器X的輸出端為晶振模塊60的輸出端，晶體振蕩器X的輸出端接控制模塊50的本振信號輸入端，晶體振蕩器X的輸入端接控制模塊50的本振信號輸出端。

如圖3所示，在本實施例中，控制模塊50包括控制芯片U1，控制芯片U1分別與第一射頻放大模塊10、第一濾波模塊20、第二射頻放大模塊30、第二濾波模塊40、晶振模塊、中頻輸出模塊70和穩(wěn)壓模塊80連接。在本實施例中，控制芯片U1具體選用銳迪科微電子有限公司的RT320型芯片，該芯片在本實施例中的引腳定義和連接關系如下：

10號和31號引腳：射頻信號接地引腳，均接地；

16、18、24和26號引腳：中頻信號接地引腳，本實施例中僅24號引腳接地

1號引腳：第一路射頻信號的柵極電壓控制端，本實施例中為所述第一初級控制端；

2號引腳：第一路射頻信號的漏極電壓控制端，本實施例中為所述第二初級控制端；

3號引腳：增益控制引腳，本實施例中空置；

4號、15號和27引腳：內(nèi)部LDO解耦端，本實施例中空置；

5號引腳：4×2開關數(shù)據(jù)懸著器輸入端，本實施例中空置；

6號引腳：NC引腳，空置；

7號引腳：第二路射頻信號的柵極電壓控制端，本實施例中為所述第三初級控制端；

8號引腳：第二路射頻信號的源極電壓控制端，本實施例中為所述第四初級控制端；

9號引腳：射頻信號輸入端，本實施例中為所述第二射頻信號輸入端；

11號引腳：第二路射頻信號的柵極電壓控制端，本實施例中為所述第三次級控制端；

12號引腳：第二路射頻信號的柵極電壓控制端，本實施例中為所述第四次級控制端；

13號引腳：晶體振蕩器驅動輸入端，本實施例中為所述本振信號輸入端；

14號引腳：晶體振蕩器驅動輸出端，本實施例中為所述本振信號輸出端；

17號引腳：中頻信號輸出端，本實施例中接所述第二中頻輸出單元的輸入端；

19號引腳：中頻控制信號輸入端，本實施例中與所述第二穩(wěn)壓芯片的輸入端和所述第二中頻輸出單元的輸出端共接；

20號和22號引腳：5V供電引腳，本實施例中均為所述供電端，接所述開關二極管T1的輸出端；

23號引腳：中頻控制信號輸入端，本實施例中與所述第一穩(wěn)壓芯片的輸入端和所述第二中頻輸出單元的輸出端共接；

25號引腳：中頻信號輸出端，本實施例中接所述第一中頻輸出單元的輸入端；

29號引腳：第一路射頻信號的柵極電壓控制端，本實施例中為所述第一次級控制端；

30號引腳：第一路射頻信號的柵極電壓控制端，本實施例中為所述第二次級控制端；

32號引腳：射頻信號輸入端，本實施例中接所述第一射頻信號輸入端。

如圖3所示，在本實施例中，第一穩(wěn)壓單元81包括第一穩(wěn)壓芯片U2，第二穩(wěn)壓單元82包括第二穩(wěn)壓芯片U3；

第一穩(wěn)壓芯片U2的輸入端為第一穩(wěn)壓單元81的輸入端，第一穩(wěn)壓芯片U2的輸出端為第一穩(wěn)壓單元81的輸出端，第一穩(wěn)壓芯片U2的接地端接地；

第二穩(wěn)壓芯片U3的輸入端為第二穩(wěn)壓單元82的輸入端，第二穩(wěn)壓芯片U3的輸出端為第二穩(wěn)壓單元82的輸出端，第二穩(wěn)壓芯片U3的接地端接地。

實施例四：

如圖4所示，在實施例三所提供的電路的基礎上，所提供的Ku波段變頻電路還包括如下連接關系：

第一N型場效應管Q1的柵極和控制芯片U1的2號引腳之間連接有第一電阻R1，第一電阻R1與控制芯片U1的2號引腳的共接端與第三電容C3的一端連接，第三電容C3的另一端接地；耦合電容C1與第四電容C4并聯(lián)；第一N型場效應管Q1的漏極和控制芯片U1的1號引腳之間連接有第二電阻R2，第二電阻R2與控制芯片U1的1號引腳的共接端與第五電容C5的一端連接，第五電容C5的另一端接地；

第二N型場效應管Q2的柵極和控制芯片U1的29號引腳之間連接有第三電阻R3，第三電阻R3與控制芯片U1的29號引腳的共接端與第六電容C6的一端連接，第六電容C6的另一端接地；第二N型場效應管Q2的漏極和控制芯片U1的30號引腳之間連接有第四電阻R4，第四電阻R4與控制芯片U1的30號引腳的共接端與第七電容C7的一端連接，第七電容C7的另一端接地；

第一濾波單元由兩個相互并聯(lián)的第八電容C8和第九電容C9構成；

第三N型場效應管Q3的柵極和控制芯片U1的7號引腳之間連接有第五電阻R5，第五電阻R5與控制芯片U1的7號引腳的共接端與第十電容C10和第十一C11的一端連接，第十電容C10和第十一C11的另一端接地；耦合電容C2與第十二電容C12并聯(lián)；第三N型場效應管Q3的漏極和控制芯片U1的8號引腳之間連接有第六電阻R6，第六電阻R6與控制芯片U1的8號引腳的共接端與第十三電容C13和第十四C14的一端連接，第十三電容C13和第十四C14的另一端接地；

第四N型場效應管Q4的柵極和控制芯片U1的11號引腳之間連接有第七電阻R7，第七電阻R7與控制芯片U1的11號引腳的共接端與第十五電容C15的一端連接，第十五電容C15的另一端接地；第四N型場效應管Q4的柵極和源極之間還連接有第十六電容C16；第四N型場效應管Q4的漏極和控制芯片U1的12號引腳之間連接有第八電阻R8，第八電阻R8與控制芯片U1的12號引腳的共接端與第十七電容C17的一端連接，第十七電容C17的另一端接地；

第二濾波單元由兩個相互并聯(lián)的第十八電容C18和第十九電容C19構成；

本實施例中，控制芯片U1的3號引腳經(jīng)第九電阻R9接地，4號引腳經(jīng)第二十電容C20接地，16號、18、26號和28號引腳均接地，27號引腳經(jīng)第二十一電容C21接地，15號引腳經(jīng)第二十二電容C22接地；

晶體振蕩器X的兩端分別經(jīng)第二十三電容C23和第二十四電容C24接地；

控制芯片U1的25號引腳和第一中頻輸出單元71的輸入端之間串接有第二十五電容C25和第十電阻R10，控制芯片U1的23號引腳和第一中頻輸出單元71的第二輸出端之間還串接有第十一電阻R11和第十二電阻R12，第十一電阻R11和第十二電阻R12的共接端還與第十三電阻R13的一端連接，第十三電阻R13的另一端接地，第十二電阻R12兩端還并聯(lián)有第二十六電容C26，第二十六電容C26、第十二電阻R12和第一中頻輸出單元71的第二輸出端的共接端還與第二十七電容C27的一端連接，第二十七電容C27的另一端接地；

控制芯片U1的17號引腳和第二中頻輸出單元72的輸入端之間串接有第二十八電容C28和第十四電阻R14，控制芯片U1的19號引腳和第二中頻輸出單元72的第二輸出端之間還串接有第十五電阻R15和第十六R16，第十五電阻R15與第十六電阻R16的共接端還與第十七電阻R17的一端連接，第十七電阻R17的另一端接地，第十六電阻R16兩端還并聯(lián)有第二十九電容C29，第二十九電容C29、第十六電阻R16和第二中頻輸出單元72的第二輸出端的共接端還與第三十電容C30的一端連接，第三十電容C30的另一端接地；

控制芯片U1的21號引腳經(jīng)第三十一電容C31接地；

開關二極管T1的輸出端還經(jīng)第三十二電容C32接地，開關二極管T1的第一輸入端與第一穩(wěn)壓芯片U2的輸出端共接于第三十三電容C33和第三十四C34的一端，第三十三電容C33和第三十四電容C34的另一端接地；

開關二極管T1的第二輸入端與第二穩(wěn)壓芯片U3的輸出端共接于第三十五電容C35和第三十六電容C36的一端，第三十五電容C35和第三十六電容C36的另一端接地，第二穩(wěn)壓芯片U3的接地端還與第三十電容C30的接地端共接；

第一中頻輸出單元71的第二輸出端還經(jīng)第三十七電容C37接地，第二中頻輸出單元72的第二輸出端還經(jīng)第三十八電容C38接地。

本實施例可通過控制芯片U1對晶體振蕩器輸出的本振信號進行切換，并與第一射頻放大模塊和第二射頻放大模塊輸出的水平極化信號和垂直極化信號進行混頻處理，然后將處理得到的中頻信號輸出給與中頻輸出模塊連接的接收機，可根據(jù)接收機以脈沖信號輸出的中頻控制信號，控制本振信號的頻率大小，同時還可根據(jù)接收機輸出的電壓來切換水平極化信號或者垂直極化信號，以實現(xiàn)Ku波段的全頻帶接收。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。