一種超寬帶大瞬時帶寬下變頻模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種變頻模塊，特別的設(shè)及一種超寬帶大瞬時帶寬下變頻模塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，信號頻帶越來越寬。寬帶接收機(jī)作為獲取信息的設(shè)備 前端，需求越來越強(qiáng)烈。同時，為簡化系統(tǒng)設(shè)計，希望對各頻段信號進(jìn)行統(tǒng)一的中頻數(shù)字信 號處理，對寬帶接收機(jī)的需求也十分強(qiáng)烈，其技術(shù)指標(biāo)和環(huán)境適應(yīng)性要求也越來越高，可W 說接收機(jī)的性能對信息獲取起著非常重要作用。其中下變頻模塊就是其中的最重要的組成 部分。
[0003] 常規(guī)雷達(dá)中的下變頻模塊一般帶寬較窄，采用封裝器件、印刷微帶電路板，使用普 通焊接或表貼焊技術(shù)進(jìn)行器件裝配。相控陣?yán)走_(dá)由于單元眾多，對單個通道的集成度、體 積、重量要求甚高，如果采用傳統(tǒng)的表貼器件構(gòu)成的變頻通道，寄生效應(yīng)大，指標(biāo)沒法保證， 且無法滿足高集成度、重量輕、體積小的要求。因此，進(jìn)行變頻通道的設(shè)計應(yīng)充分考慮集成 度、可靠性、體積、重量、成本、可制造性等因素。
[0004] 微組裝技術(shù)是九十年代W來在半導(dǎo)體集成電路技術(shù)、混合集成電路技術(shù)和表面組 裝技術(shù)(SMT)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新一代電子組裝技術(shù)。微組裝技術(shù)是在高密度多層互連 基板上，采用微焊接和封裝工藝組裝各種微型化片式元器件和半導(dǎo)體集成電路忍片，形成 高密度、高速度、高可靠的=維立體結(jié)構(gòu)的高級微電子組件的技術(shù)。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的在于提供一種超寬帶大瞬時帶寬下變頻模塊，其具有高集成 度、重量輕、體積小、成本低、可靠性高并且具有良好的可制造性等優(yōu)勢。
[0006] 本實用新型通過W下技術(shù)方案實現(xiàn):一種超寬帶大瞬時帶寬下變頻模塊，在電路 結(jié)構(gòu)上，其包括低頻段二次變頻支路、高頻段二次變頻支路、單刀雙擲開關(guān)Sl、中頻放大支 路;所述低頻段二次變頻支路與所述高頻段二次變頻支路為對稱結(jié)構(gòu)，兩個二次變頻支路 的一端均接收射頻信號，兩個二次變頻支路的另一端均連接單刀雙擲開關(guān)SI,由單刀雙擲 開關(guān)S1選擇其中一個二次變頻支路連接至所述中頻放大支路。
[0007] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述低頻段二次變頻支路包括放大器Al~A4、駐波 器Nl~N6、變頻器Ml~M2、濾波器Zl;放大器Al的一端作為所述射頻信號的輸入端，放大器 Al的另一端依次經(jīng)由駐波器Nl、變頻器Ml、駐波器N2、放大器A2、濾波器Zl、駐波器N3、變頻 器M2、駐波器M連接單刀雙擲開關(guān)SI;放大器A3的一端作為變頻器Ml的本振信號的輸入端， 放大器A3的另一端經(jīng)由駐波器N5連接變頻器Ml;放大器A4的一端作為變頻器M2的本振信號 的輸入端，放大器A4的另一端經(jīng)由駐波器N6連接變頻器M2。
[000引作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述中頻放大支路包括放大器A5~A7、駐波器N7、濾 波器Z2~Z3;放大器A5的一端連接單刀雙擲開關(guān)SI,放大器A5的另一端依次經(jīng)由濾波器Z2、 放大器A6、駐波器N7、放大器A7連接濾波器Z3的一端，濾波器Z3的另一端作為所述中頻放大 支路的信號輸出端。
[0009] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述中頻放大支路的信號傳輸方向與兩個二次變頻 支路的信號傳輸方向相反。
[0010] 作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，所述超寬帶大瞬時帶寬下變頻模塊 的腔體采用上下分腔的方式分成上腔、下腔。進(jìn)一步地，上腔、下腔之間采用絕緣子對穿連 接。
[0011] 進(jìn)一步地，所述上腔由內(nèi)而外設(shè)置內(nèi)蓋板、外蓋板，所述外蓋板密封采用激光封 焊。優(yōu)選地，所述外蓋板采用侶合金殼體屏蔽和密封。
[0012] 進(jìn)一步地，所述上腔設(shè)置有電源、絕緣子，所述電源與所述絕緣子之間的連接使用 金絲球焊進(jìn)行鍵合。優(yōu)選地，所述上腔還設(shè)置有微波信號線、控制及電源接口，所述微波信 號線采用金絲模焊進(jìn)行鍵合，所述控制及電源接口通過J30J與所述下腔的微帶板連接。
[0013] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點：
[0014] 1.超寬帶、大瞬時帶寬，適用范圍廣，所有工作頻率在0.8G化~ISGHzW內(nèi)，瞬時帶 寬在1.2G化W內(nèi)的變頻通道均可使用此模塊；
[0015] 2.采用分段變頻，使一次混頻后的頻率不至于太高，降低加工難度，提高技術(shù)指 標(biāo)；
[0016] 3.采用窄腔結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免腔體效應(yīng)產(chǎn)生自激；
[0017] 4.工藝上采用MCM多忍片高密度組裝技術(shù)、激光封焊技術(shù)、絕緣子焊接技術(shù)、金絲 球焊、壓焊鍵合技術(shù)。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本實用新型超寬帶大瞬時帶寬下變頻模塊的電路結(jié)構(gòu)方框圖。
[0019] 圖2為本實用新型超寬帶大瞬時帶寬下變頻模塊的機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖。
【具體實施方式】
[0020] W下結(jié)合實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具 體實施例僅僅用W解釋本實用新型，并不限定本實用新型。
[0021] 本實用新型采用【背景技術(shù)】下的新型微組裝技術(shù)，對下變頻模塊進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，進(jìn) 一步縮小體積和重量，減少元器件數(shù)目種類，降低成本，從而滿足寬帶DBF接收機(jī)的需要。由 此設(shè)計完成的二次變頻模塊，可廣泛應(yīng)用于軍用、通信寬帶接收機(jī)系統(tǒng)中，具有廣闊的應(yīng)用 范圍。本實用新型設(shè)及了兩個方面:射頻接收系統(tǒng)中變頻通道的電路形式和結(jié)構(gòu)工藝上的 改進(jìn)。本實用新型可用于射頻接收系統(tǒng)中的二次變頻通道中，具體應(yīng)用，在軍事方面，可應(yīng) 用于電子戰(zhàn)偵察、SAR、相控陣?yán)走_(dá)等寬帶接收機(jī)的二次變頻通道中，在民用方面，可應(yīng)用于 民用雷達(dá)、寬帶通信系統(tǒng)的二次變頻通道中。
[0022] 本實用新型的構(gòu)思如下。
[0023] 電路上:將頻率劃分為高頻段和低頻段，二次變頻后通過單刀雙擲開關(guān)輸出一路 中頻信號，將頻率劃分為高頻段和低頻段，使一次混頻后的頻率不至于太高，降低加工難 度，提高技術(shù)指標(biāo);采用窄腔結(jié)構(gòu)，避免腔體效應(yīng)產(chǎn)生自激;盒體采用上下分腔的方法，上下 兩層之間利用絕緣子對穿連接，射頻絕緣子和SMP采用氣密結(jié)構(gòu)，保證了上腔的氣密性。采 用J30J插座，解決了與系統(tǒng)相連饋電和控制的問題;另外，設(shè)計下變頻模塊全部選用寬帶器 件，所有工作頻率在O.SGHz~18G化W內(nèi)，瞬時帶寬在1.2GHz W內(nèi)的變頻通道均可使用此模 塊。
[0024] 結(jié)構(gòu)工藝上:模塊分上、下腔，上腔有內(nèi)蓋板、外蓋板，外蓋板密封采用激光封焊， 使用侶合金殼體屏蔽和密封，基板與侶合金殼體間焊接采用大面積針焊技術(shù)，多個5880基 板進(jìn)行一體化設(shè)計，在多個基板上使用多忍片高密度組裝技術(shù)，控制信號和電源與絕緣子 連接使用金絲球焊進(jìn)行鍵合，微波信號采用金絲模焊進(jìn)行鍵合，控制及電源接口通過J30J 與下腔微帶板連接。
[0025] 超寬帶大瞬時帶寬下變頻模塊的構(gòu)成：
[0026] ?從電路功能上來劃分，包括：
[0027] 低頻段二次變頻支路；
[00%]高頻段二次變頻支路；
[0029] 中頻放大支路；
[0030] 電源控制板；
[0031] ?從結(jié)構(gòu)工藝上來劃分，包括：
[0032] 裸忍片、表貼IC等片式元器件；
[0033] 5880基板；
[0034] 4003基板；
[0035] 侶合金殼體；
[0036] 內(nèi)蓋板、上蓋板、下蓋板。
[0037] 所述下變頻模塊工作頻率0.8G化~18GHz，瞬時帶寬1.2G化，超寬帶、大瞬時帶寬， 交調(diào)抑制大于50地，帶內(nèi)起伏小于3地。將頻率劃分為高頻段和低頻段，二次變頻后通過單 刀雙擲開關(guān)輸出一路中頻信號;采用窄腔結(jié)構(gòu)，保證了信號的隔離度。采用SMP和燒結(jié)絕緣 子，保證了射頻系統(tǒng)的氣密性。
[0038] 請參閱圖1，本實施例的超寬帶大瞬時帶寬下變頻模塊，在電路結(jié)構(gòu)上，其包括低 頻段二次變頻支路、高頻段二次變頻支路、單刀雙擲開關(guān)Sl、中頻放大支路。所述低頻段二 次變頻支路與所述高頻段二次變頻支路為對稱結(jié)構(gòu)，兩個二次變頻支路的一端均接收射頻 信號，兩個二次變頻支路的另一端均連接單刀雙擲開關(guān)SI,由單刀雙擲開關(guān)Sl選擇其中一 個二次變頻支路連接至所述中頻放大支路。
[0039] 在電路上，將射頻信號的頻率劃分為高頻段和低頻段，在二次變頻后通過單刀雙 擲開關(guān)Sl輸出一路中頻信號，其中，低頻段二次變頻是所述射頻信號經(jīng)過低頻段二次變頻 支路的二次變頻后，再通過單刀雙擲開關(guān)Sl至中頻放大支路的過程;高頻段二次變頻是所 述射頻信號經(jīng)過高頻段二次變頻支路的二次變頻后，再通過單刀雙擲開關(guān)Sl至所述中頻放 大支路的過程;所述中頻放大支路是把中頻信號進(jìn)行濾波放大的過程;所述中頻放大支路 的信號傳輸方向與兩個二次變頻支路的信號傳輸方向相反。
[0040] 也就是說，圖1為本實用新型所述超寬帶大瞬時帶寬下變頻模塊原理框圖，為本實 用新型設(shè)計時所依據(jù)的原理框圖；采用分段變頻，低頻段為0.8G化~6G化，高頻段為6GHz~ 18G化；低頻段二次變頻是射頻信號經(jīng)過二次變頻通過單刀雙擲開關(guān)至中頻放大支路的過 程，高頻段二次變頻是射頻信號經(jīng)過二次變頻通過單刀雙擲開關(guān)至中頻放大支路的過程； 中頻放大支路是把中頻信號進(jìn)行濾波放大的過程。高頻段二次變頻支路與低頻段二次變頻 支路是對稱結(jié)構(gòu)，因此，二次變頻的兩種混頻器需選用對稱結(jié)構(gòu)的混頻器;為了減小尺寸， 節(jié)約成本，中頻放大支路的信號傳輸方向與二次變頻支路的傳輸方向相反，公共通道（中 頻放大支路)分配的增益較高。
[0041 ] 所述模塊的工作頻率0.8G化~18GHz，瞬時帶寬1.2G化，所有工作頻率在0.8G化~ 18G化W內(nèi)，瞬時帶寬在1.2GHz W內(nèi)的變頻通道均可使用此模塊。所述模塊內(nèi)低頻段二次變 頻電路形式，低頻段射頻信號經(jīng)放大、一次混頻、駐波特性調(diào)整、濾波、二次混頻，形成低頻 段二中頻信號。所述模塊內(nèi)高頻段二次變頻電路形式，高頻段射頻信號經(jīng)放大、一次混頻、 駐波特性調(diào)整、濾波、二次混頻，形成高頻段二中頻信號。所述在模塊內(nèi)使用MCM技術(shù)完成信 號高、低頻段變頻功能，二次變頻后通過單刀雙擲開關(guān)輸出一路中頻信號進(jìn)入中頻放大支 路。所述模塊內(nèi)中頻放大電路形式，對單刀雙擲開關(guān)切入的中頻信號進(jìn)行放大、駐波調(diào)整和 濾波后，再放大，通過射頻絕緣子進(jìn)入下腔，經(jīng)濾波后輸出中頻信號。
[0042] 所述低頻段二次變頻支路包括放大器Al~A4、駐波器Nl~N6、變頻器Ml~M2、濾波 器Zl;放大器Al的一端作為所述射頻信號的輸入端，放大器Al的另一端依次經(jīng)由駐波器N1、 變頻器Ml、駐波器N2、放大器A2、濾波器Z1、駐波器N3、變頻器M2、駐波器M連接單刀雙擲開 關(guān)S