一種適用于無線電臺的寬頻段射頻通用收/發(fā)單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種射頻收/發(fā)單元，特別是一種適用于無線電臺的寬頻段射頻通用收/發(fā)單元。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，信息調(diào)制的方式和工作頻段都在不斷的變化，單一頻段和專用的無線通信設(shè)備越來越不能滿足人們的需要。于是越來越多的寬頻段無線設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，完成了不同頻段和不同信息調(diào)制方式間的組網(wǎng)、數(shù)據(jù)交互、路由功能。
[0003]射頻收/發(fā)單元作為無線通信設(shè)備里的核心部分，為了適應(yīng)不同的工作頻段和信息調(diào)制方式，一個系統(tǒng)往往擁有多個不同頻段不同信息調(diào)制方式的射頻收/發(fā)單元，系統(tǒng)硬件往往顯得龐大和臃腫，成本也居高不下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種適用于無線電臺的通用寬頻段的射頻收/發(fā)單元。其可以將不同頻段和不同信息調(diào)制方式的硬件合并成一個統(tǒng)一的硬件結(jié)構(gòu)，從而減小系統(tǒng)硬件體積，降低系統(tǒng)成本。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種適用于無線電臺的寬頻段射頻通用收/發(fā)單元，包括寬頻段通用射頻前端模件(1)、寬頻段射頻接收前端模件(2)、寬帶射頻功放電路模件(3)、中頻混頻濾波放大電路模件(4)、多帶寬中頻濾波模件(5)和中頻放大電路模件(6)。其中:
[0007]所述寬頻段射頻接收前端模件(2)又包括寬頻段射頻增益調(diào)整電路(21)和寬頻段射頻調(diào)諧放大電路(22)，共2部分。其中所述寬頻段射頻增益調(diào)整電路(21)用以將前端進來的射頻信號調(diào)整到合適的大??；所述寬頻段射頻調(diào)諧放大電路(22)用以濾除干擾后線性放大射頻信號；
[0008]所述寬帶射頻功放電路模件(3)又包括功放前端驅(qū)動及阻抗匹配電路(31)，功率放大器電路(32)和輸出匹配濾波電路(33)，共3部分。其中所述功放前端驅(qū)動及阻抗匹配電路(31)用以將發(fā)射信號放大到滿足功放輸入的水平以及功放的輸入阻抗匹配；所述功率放大器電路(32)用以將射頻信號放大到合適的輸出功率。所述輸出匹配濾波電路(33)用以功放的輸出匹配以及濾除發(fā)射信號的諧波。
[0009]所述多帶寬中頻濾波模件(5)又包括多帶寬濾波器電路(51)和增益補償電路(52)，共2部分。其中所述多帶寬濾波器電路(51)用以不同帶寬信號之間的切換濾波，保證信號頻譜純凈；所述增益補償電路(52)用以補償各濾波器損耗不同帶來的增益差別。
[0010]本發(fā)明基本的設(shè)計思想包括:寬頻段通用射頻前端設(shè)計、寬頻段射頻接收前端模塊設(shè)計、寬帶射頻功放電路模塊設(shè)計、中頻混頻濾波放大電路模塊設(shè)計、多帶寬中頻濾波模塊設(shè)計、中頻放大電路設(shè)計。
[0011]1、寬頻段通用射頻前端模件設(shè)計:傳統(tǒng)射頻前端電路收/發(fā)電路隔離一般采用射頻開關(guān)進行收/發(fā)切換或者通過環(huán)形器實現(xiàn)隔離，對射頻開關(guān)和環(huán)形器要求高，并且?guī)в幸欢ú鍝p，對接收和發(fā)射指標都有較大影響，而本模塊設(shè)計采用二極管正反偏的方式實現(xiàn)收/發(fā)隔離，體積小，插損小。
[0012]2、寬頻段射頻接收前端模件設(shè)計:以往射頻接收前端設(shè)計要么針對固定帶寬，要么針對固定頻率，靈活性差，工作帶寬窄。而本設(shè)計采用雙調(diào)諧濾波器加低噪聲放大器的結(jié)構(gòu)，在大幅抑制射頻前端干擾的情況下，保證射頻前端噪聲系數(shù)足夠低，以保證接收模塊良好的性能。
[0013]3、寬帶射頻功放電路模件設(shè)計:寬帶射頻功放工作頻段達14個倍頻程，線性度要求高，且要求輸出功率大。為了達到設(shè)計要求，本發(fā)明選用的型號為D1016UK功率放大管，采用了推挽和負反饋方式以提高功放的寬帶性能。
[0014]4、中頻混頻濾波放大電路模件設(shè)計:此模塊采用常用的二次混頻的方式將射頻信號混到一中頻，經(jīng)濾波放大后再混頻到二中頻。
[0015]5、多帶寬中頻濾波模件設(shè)計:傳統(tǒng)中頻濾波帶寬比較固定，為了適應(yīng)不同帶寬信號的傳輸要求，設(shè)計了 3種常用帶寬濾波器的靈活切換，并對不同濾波器之間的損耗做了增益平衡，以免影響后端數(shù)字采樣電路的性能。
[0016]6、中頻放大電路模件設(shè)計:中頻收電路采用了傳統(tǒng)的VGA放大器實現(xiàn)信號大小的調(diào)節(jié)，中頻發(fā)電路采用了可調(diào)衰減器加放大器，實現(xiàn)發(fā)中頻信號的大小調(diào)節(jié)。
[0017]本發(fā)明的工作過程是:當處于接收狀態(tài)時，寬頻段的射頻信號經(jīng)過寬頻段通用射頻前端模件(1)，然后進入寬頻段射頻接收前端模件(2)，濾波后的射頻信號進入中頻混頻濾波放大電路模件(4)進行混頻濾波后進入多帶寬中頻濾波模件(5)，最后進入中頻放大電路模件(6)放大到合適值后送入數(shù)字后端進行處理。當處于發(fā)射狀態(tài)時，從后端過來的中頻信號首先進入中頻放大電路模件(6)，然后進入多帶寬中頻濾波模件(5)濾波后，進入中頻混頻濾波放大電路模件(4)進行混頻濾波后，最后進入寬帶射頻功放電路模件(3)，放大的射頻信號通過寬頻段通用射頻前端模件1送入天線發(fā)射出去。
[0018]總之，本發(fā)明在接收時射頻前端采用了寬頻段的調(diào)諧濾波器實現(xiàn)了寬頻段射頻信號的接收，再配合后級接收電路，實現(xiàn)了高性能的接收機；發(fā)送時，采用了推挽放大器加負反饋的方案實現(xiàn)了在寬頻段范圍內(nèi)有較好的線性度；采用了緊湊型結(jié)構(gòu)設(shè)計，在保證良好散熱同時也擁有了良好的電磁屏蔽效果；通過以上措施，實現(xiàn)了射頻收/發(fā)單元具有寬頻段工作、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、穩(wěn)定性好、性能優(yōu)良等特點。
【附圖說明】
[0019]圖1本發(fā)明電原理框圖
[0020]圖2本發(fā)明寬頻段射頻接收前端模件示意圖
[0021]圖3本發(fā)明寬帶射頻功放電路模件示意圖
[0022]圖4本發(fā)明多帶寬中頻濾波模件示意圖
[0023]圖中符號說明
[0024]1是寬頻段通用射頻前端模件，
[0025]2是寬頻段射頻接收前端模件，
[0026]3是寬帶射頻功放電路模件，
[0027]4是中頻混頻濾波放大電路模件，
[0028]5是多帶寬中頻濾波模件，
[0029]6是中頻放大電路模件。
[0030]21是寬頻段射頻增益調(diào)整電路，
[0031]22是寬頻段射頻調(diào)諧放大電路，
[0032]31是功放前端驅(qū)動及阻抗匹配電路，
[0033]32是功率放大器電路，
[0034]33是輸出匹配濾波電路，
[0035]51是多帶寬濾波器電路，
[0036]52是增益補償電路。
【具體實施方式】
[0037]請參閱圖1、圖2、圖3和圖4所示，為本發(fā)明具體實施例。
[0038]結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4可見:本發(fā)明包括寬頻段通用射頻前端模件(1)、寬頻段射頻接收前端模件(2)、寬帶射頻功放電路模件(3)、中頻混頻濾波放大電路模件(4)、多帶寬中頻濾波模件(5)、中頻放大電路模件(6)相結(jié)合構(gòu)成一個整體，其中:
[0039]所述寬頻段射頻接收前端模件(2)中寬頻段射頻增益調(diào)整電路(21)的可調(diào)衰減器N2的第2腳與用于限幅保護的雙二極管N60的第1腳相連接，繼與寬頻段射頻調(diào)諧放大電路(22)中的射頻開關(guān)U17的第2腳相連接；而U17的第1腳與調(diào)諧濾波器N3的第1腳相連接，而N3的第2腳與射頻開關(guān)U1的第3腳相連接，繼而U1的第1腳與低噪聲放大器N4的第1腳相連接，進而N4的第2腳與射頻開關(guān)U2的第2腳相連接，且U2的第1腳與調(diào)諧濾波器N5的第1腳相連接。
[0040]所述寬帶射頻功放電路模件(3)又包括功放前端驅(qū)動及阻抗匹配電路(31)，功率放大器電路(32)，輸出匹配濾波電路(33);其中驅(qū)動放大器N29輸出端經(jīng)電容C1與傳輸線變壓器T1的第1腳相連接，T1的第3腳接地，第2腳和第4腳間接可調(diào)電容C2，第2腳經(jīng)電容C3與傳輸線變壓器T2的第1腳相連接，第4腳經(jīng)電容C4與傳輸線變壓器T3的第3腳相連接，T2的第3腳和T3的第1腳對接，并經(jīng)電阻R3與電容C11連接。T2的第2腳與T3的第2腳對接，并與功率放大器U1的第4腳相接，T2的第4腳和T3的第4腳對接，并連接到功率放大器N1的第5腳，N1的第4腳和第5腳間接有一個可調(diào)電容C5，反饋支路R1、C6連接到N1的第1，6腳之間，反饋支路R2、C7連接到U1的第2，5腳之間，N1的第1腳和傳輸線變壓