一种用于射频无线通信的S波段发射机系统的制作方法

文档编号:14478142
研发日期:2018/5/19

本实用新型涉及无线通信领域,具体地说是一种用于射频无线通信的S波段发射机系统。



背景技术:

在现代通信系统中,射频无线通信系统与我们息息相关,例如我们日常的手机、基站、WIFI产品、雷达、蓝牙、国防和航空航天等,这些产品和应用中都离不开射频发射机系统,特别是在雷达、国防和航空航天方面对发射机的性能要求更高,并且存在着集成度低、可靠性差等问题。在信号的发射过程中,由于频率低,导致接收天线长度过长,尺寸过大;而且发射功率不够大,导致信号的传输距离达不到要求,这些都是射频无线通信系统发射机设计所面临的困难和挑战。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本实用新型提供一种用于射频无线通信的S波段发射机系统,解决了发射信号频率低、发射功率不够大的问题,提高了产品的可靠性和传输距离。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:

一种用于射频无线通信的S波段发射机系统,本地振荡电路连接MCU,接收MCU的频率控制信号;本地振荡电路连接混频器,向混频器输出本振信号;

中频自动增益控制电路连接混频器,输出滤波放大后的中频信号;

混频器接收到滤波放大后的中频信号和本振信号进行混频,得到射频小功率信号;混频器的输出端依次连接第二带通滤波器、第一固定增益放大器、第三带通滤波器和第二固定增益放大器,滤除本振泄露信号和镜像信号,并且进行增益调节;

第二固定增益放大器依次连接第一功率放大器、第四带通滤波和第二功率放大器,对第二固定增益放大器的输出信号进行滤波和功率放大;

第二功率放大器通过隔离器后连接第二功分器,将隔离器输出的信号分成两路,分别通过低通滤波器后进行输出。

所述本地振荡电路包括:

温度补偿晶振依次连接衰减器和低噪声放大器,调节温度补偿晶振输出的功率;

低噪声放大器的输出端连接第一功分器的输入端,第一功分器的输出端一路连接第一低通滤波器,将输出信号经过第一低通滤波器后,向外部提供正弦波时钟信号,第一功分器的输出端的另一路连接锁相环的参考频率输入端。

所述中频自动增益控制电路包括:

第一带通滤波器的输出端连接自动增益控制放大器的输入端,接收中频信号后进行滤波,将滤波后的中频信号输出到自动增益控制放大器进行功率调节;自动增益控制放大器的输出端连接混频器,将滤波放大后的中频信号,输出到混频器。

所述第一功率放大器为驱动级功率放大器。

还包括电源为系统供电,电源包括一路直流电源为功率放大器供电,另一路直流电源经过线性稳压器后为系统其它元件供电。

本实用新型具有以下有益效果及优点:

1.本实用新型采用TCXO作为PLL的参考时钟,时钟精度高,并且还通过功分器向外提供一路高精度的100MHz的同源时钟参考源;

2.本实用新型的采用中频AGC放大器,可以在一定的范围内根据不同的输入信号功率自动调节其增益;

3.本实用新型实现了射频小信号的放大,提高信号的发射功率,解决了通信距离短的问题;

4.本实用新型采用了宽频带的PLL,可以通过MCU的控制,对变频后的频率有更多的选择;

5.本实用采用了国产高效率的PA,功率附加效率达到50%,降低了整个发射机系统的功耗。

附图说明

图1是本实用新型的硬件结构图;

其中,1为混频器、2为第二带通滤波器、3为第一固定增益放大器、4为第三带通滤波器、5为第二固定增益放大器、6为第一功率放大器、7为第四带通滤波器、8为第二功率放大器、9为隔离器、10为第二功分器、11为第二低通滤波器、12为第三低通滤波器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

本实用新型包括中频带通滤波器连接至中频AGC放大器,对中频信号进行带通滤波和自动增益控制;AGC放大器连接上混频器,本地振荡信号连接上混频器对中频信号进行上混频处理;上混频器后接BPF、AMP、PA等将射频小信号进行放大,放大后的信号在进行隔离和功分,变为两路射频大信号进行发射。可以对输入的中频信号进行滤波和自动增益控制。接收一路中频小信号,输出两路射频大信号。可以对中频信号进行上变频处理,并且可以通过MCU控制频点。还可以输出100MHz的高精度参考时钟。可以对发射端天线接收的杂波信号进行隔离,防止电路自激烧毁。

如图1所示为本实用新型的硬件结构图。

温度补偿晶振TCXO连接衰减器(ATT)和低噪放(LNA)调节晶振输出的功率,然后经过功分器分为两路,一路经过低通滤波器(LPF)向外提供100MHz的高精度正弦波时钟,另外一路作为PLL的参考输入时钟;PLL通过MCU的控制,输出本振信号(LO)。

输入的中频信号经过带通滤波器滤除带外杂波,然后连接中频自动增益放大器(AGC),将输入的中频信号调节到设置的功率大小。

经过滤波和放大后的中频信号和本振信号通过混频器进行混频,得到射频小信号。

混频后的信号经过带通滤波器滤除本振泄露信号和镜像信号,然后经过两个固定增益放大器调节增益,提升信号功率。

然后接驱动级功率放大器(PA1),进一步提升射频信号功率。

驱动级功率放大器(PA1)与带通滤波器相连,滤除放大后的带外杂波。

然后经过最后的功率放大器(PA2)将信号进行功率放大,放大后的信号功率大于6W,PA2后接隔离器。

经过隔离器后的信号经过功分器分为两路3W的射频大信号,最后经过低通滤波器滤除高频杂波和调节驻波比。

电源:输入直流10VDC和5VDC,10VDC专为功率放大器供电,5VDC经过线性稳压器LDO转成需要的3.3V,用于MCU、TCXO等电源。

MCU:发射机的控制核心,实现发射机系统的变频控制。

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