一种微波变频功分电路.pdf

本发明公开了一种微波变频功分电路，包括第一中频放大电路、第二中频放大电路和切换电路，所述第一中频放大电路用于将第一极性信号经过第一混频电路后得到的中频信号进行放大，所述第二中频放大电路用于将第二极性信号经过第二混频电路后得到的中频信号进行放大，所述切换电路分别与第一中频放大电路和第二中频放大电路连接，用于切换输出需要的频率段信号，所述第一中频放大电路及第二中频放大电路对称设计。本发明实现了Ku波段全频带接收，第一中频放大电路和第二中频放大电路对称设计，减少了电路功分分散点，避免了其输出信号线长度不一，减小了功分线路损耗，实现功率放大元件匹配统一，并且该电路布局简单思路清晰，便于分析，可靠性高。

权利要求书
1.  一种微波变频功分电路，其特征在于，包括第一中频放大电路、第二中频放大电路和切换电路，
所述第一中频放大电路用于将第一极性信号经过第一混频电路后得到的中频信号进行放大，所述第二中频放大电路用于将第二极性信号经过第二混频电路后得到的中频信号进行放大，所述切换电路分别与所述第一中频放大电路和第二中频放大电路连接，用于切换输出需要的频率段信号，所述第一中频放大电路及第二中频放大电路对称设计。

2.  根据权利要求1所述的微波变频功分电路，其特征在于，所述第一中频放大电路包括第一放大支路和第二放大支路，所述第一放大支路与所述第一混频电路的第一输出端连接，所述第二放大支路与所述第一混频电路的第二输出端连接，所述第一放大支路包括功率放大器件，所述功率放大器件的输出端通过第一电容分别与第一电阻的第一连接端和第二连接端连接，所述第一电阻的第一连接端分别与第二电阻的第一连接端和第二连接端连接，所述第二电阻的第一连接端通过第二电容与所述切换电路连接，所述第二电阻的第二连接端通过第三电容与所述切换电路连接，所述第一电阻的第二连接端分别与第三电阻的第一连接端和第二连接端连接，所述第三电阻的第一连接端通过第四电容与所述切换电路连接，所述第三电阻的第二连接端通过第五电容与所述切换电路连接，所述第二放大支路的电路结构与所述第一放大支路的电路结构相同。

3.  根据权利要求2所述的微波变频功分电路，其特征在于，所述第二中频放大电路包括第三放大支路和第四放大支路，所述第三放大支路的输入端与所述第二混频电路的第一输出端连接，所述第四放大支路与所述第二混频电路的第二输出端连接，所述第三放大支路和第四放大支路的电路结构均与所述第一放大支路的电路结构相同。

4.  根据权利要求3所述的微波变频功分电路，其特征在于，所述切换电路包括四个开关电路，四个所述开关电路对称设计，所述第一放大支路的四路输出分别与四个所述开关电路连接，所述第二放大支路的四路输出分别与四个所述开关电路连接，所述第三放大支路的四路输出分别与四个所述开关电路连接，所述第四放大支路的四路输出分别与四个所述开关电路连接，每个所述开关电路包括两个信号输出端。

5.  根据权利要求1所述的微波变频功分电路，其特征在于，还包括射频放大电路，所述射频放大电路包括第一射频放大电路和第二射频放大电路，所述第一射频放大电路用于将接收的第一极性信号放大输送至所述第一混频电路，所述第二射频放大电路用于将接收的第二极性信号放大输送至所述第二混频电路。

6.  根据权利要求1所述的微波变频功分电路，其特征在于，还包括第三中频放大电路，所述第三中频放大电路的输入端与所述切换电路的输出端连接，用于放大所述切换电路输出的中频信号，所述第三中频放大电路对称设计。

说明书一种微波变频功分电路
技术领域
本发明涉及微波变频技术领域，尤其涉及一种微波变频功分电路。
背景技术
随着电子技术的迅猛发展，微波通讯行业使用变频器来实现微波信号处理的厂家越来越多，然而，现有的微波变频功分电路的设计，特别是中频放大电路的设计对电特性影响较大。由于其输出信号线长度不一，信号分散点较多，导致功分线路损耗较大，功率放大元件匹配不统一。
发明内容
本发明提供一种微波变频功分电路，解决现有微波变频功分电路线路损耗较大，功率放大元件匹配不统一的技术问题。
本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种微波变频功分电路，包括第一中频放大电路、第二中频放大电路和切换电路，
所述第一中频放大电路用于将第一极性信号经过第一混频电路后得到的中频信号进行放大，所述第二中频放大电路用于将第二极性信号经过第二混频电路后得到的中频信号进行放大，所述切换电路分别与所述第一中频放大电路和第二中频放大电路连接，用于切换输出需要的频率段信号，所述第一中频放大电路及第二中频放大电路对称设计。
进一步地，所述第一中频放大电路包括第一放大支路和第二放大支路，所述第一放大支路与所述第一混频电路的第一输出端连接，所述第二放大支路与 所述第一混频电路的第二输出端连接，所述第一放大支路包括功率放大器件，所述功率放大器件的输出端通过第一电容分别与第一电阻的第一连接端和第二连接端连接，所述第一电阻的第一连接端分别与第二电阻的第一连接端和第二连接端连接，所述第二电阻的第一连接端通过第二电容与所述切换电路连接，所述第二电阻的第二连接端通过第三电容与所述切换电路连接，所述第一电阻的第二连接端分别与第三电阻的第一连接端和第二连接端连接，所述第三电阻的第一连接端通过第四电容与所述切换电路连接，所述第三电阻的第二连接端通过第五电容与所述切换电路连接，所述第二放大支路的电路结构与所述第一放大支路的电路结构相同。
进一步地，所述第二中频放大电路包括第三放大支路和第四放大支路，所述第三放大支路的输入端与所述第二混频电路的第一输出端连接，所述第四放大支路与所述第二混频电路的第二输出端连接，所述第三放大支路和第四放大支路的电路结构均与所述第一放大支路的电路结构相同。
进一步地，所述切换电路包括四个开关电路，四个所述开关电路对称设计，所述第一放大支路的四路输出分别与四个所述开关电路连接，所述第二放大支路的四路输出分别与四个所述开关电路连接，所述第三放大支路的四路输出分别与四个所述开关电路连接，所述第四放大支路的四路输出分别与四个所述开关电路连接，每个所述开关电路包括两个信号输出端。
进一步地，还包括射频放大电路，所述射频放大电路包括第一射频放大电路和第二射频放大电路，所述第一射频放大电路用于将接收的第一极性信号放大输送至所述第一混频电路，所述第二射频放大电路用于将接收的第二极性信号放大输送至所述第二混频电路。
进一步地，还包括第三中频放大电路，所述第三中频放大电路的输入端与 所述切换电路的输出端连接，用于放大所述切换电路输出的中频信号，所述第三中频放大电路对称设计。
本发明提供的技术方案带来以下有益效果：
第一混频电路对第一极性信号进行滤波，并与本振频率进行差频混频得到中频信号，由第一中频放大电路对该中频信号进行放大，第二混频电路对第二极性信号进行滤波，并与本振频率进行差频混频得到中频信号，由第二中频放大电路对该中频信号进行放大，通过切换电路切换选择需要输出的频率信号，实现Ku波段全频带接收，第一中频放大电路和第二中频放大电路对称设计，减少了电路功分分散点，避免了其输出信号线长度不一，减小了功分线路损耗，实现功率放大元件匹配统一，并且该电路布局简单思路清晰，便于分析，可靠性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对本发明描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的微波变频功分电路的结构方框图。
图2是本发明提供的微波变频功分电路的第一中频放大电路及第二中频放大电路的电路原理图。
图3是本发明提供的微波变频功分电路的射频放大电路的电路原理图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实 施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
现在基于卫星的系统被越来越多地用于传输电视节目。通常，一个地球同步卫星接收地面信号，并下行链路信号到位于卫星覆盖范围内的地面天线。地面天线通常包括一个抛物面天线以及用于放大、滤波，将接收信号的频率转换为可与接收器耦合的中频低噪模块。
为了增加来自卫星信号的带宽，信号在两极进行发送。例如，两极呈异相90°时可使卫星信号的带宽翻一倍。地面天线必须将单个极化信号分开，并将它们发送到对应的接收单元。
图1是本发明提供的微波变频功分电路的结构方框图。图2是本发明提供的微波变频功分电路的第一中频放大电路及第二中频放大电路的电路原理图。结合图1、图2所示，该微波变频功分电路包括第一中频放大电路10、第二中频放大电路11和切换电路20，所述第一中频放大电路10用于将第一极性信号经过第一混频电路30后得到的中频信号进行放大，所述第二中频放大电路11用于将第二极性信号经过第二混频电路31后得到的中频信号进行放大，所述切换电路20分别与所述第一中频放大电路10和第二中频放大电路11连接，用于切换输出需要的频率段信号，所述第一中频放大电路10及第二中频放大电路11对称设计。其中，本实施例中，第一极性信号为水平极化的信号，第二极性信号为垂直极化的信号，当然，在其他一些实施例中，第一极性信号可为垂直极化的信号，第二极性信号可为水平极化的信号。
该微波变频功分电路的第一混频电路30对第一极性信号进行滤波，并与本振频率进行差频混频得到中频信号，由第一中频放大电路10对该中频信号进行 放大，第二混频电路31对第二极性信号进行滤波，并与本振频率进行差频混频得到中频信号，由第二中频放大电路11对该中频信号进行放大，通过切换电路20切换选择需要输出的频率信号，实现Ku波段全频带接收，第一中频放大电路10和第二中频放大电路11对称设计，减少了电路功分分散点，避免了其输出信号线长度不一，减小了功分线路损耗，实现功率放大元件匹配统一，并且该电路布局简单思路清晰，便于分析，可靠性高。
具体地，本振频率包括低频带本振频率和高频带本振频率。起振电路场效应管4009与陶瓷振荡器共同核震出低频带本振频率9.75GHZ，起振电路场效应管5508与陶瓷振荡器共同核震出高频带本振频率10.6GHZ。第一混频电路30包括两个镜像抑制滤波器，将第一极性信号进行滤波后得到低频带信号：10.7GHZ-11.7GHZ；高频带信号：11.7GHZ-12.75GHZ。同样，第二混频电路31包括两个镜像抑制滤波器，将第二极性信号进行滤波后得到低频带信号：10.7GHZ-11.7GHZ；高频带信号：11.7GHZ-12.75GHZ。滤波后的低频带信号与低频带本振频率进行差频混频得到低频带中频信号：10.7GHZ-9.75GHZ＝0.95GHZ，11.7GHZ-9.75GHZ＝1.95GHZ；滤波后的高频带信号与高频带本振频率进行差频混频得到高频带中频信号：11.7GHZ-10.6GHZ＝1.1GHZ，12.75GHZ-10.6GHZ＝2.15GHZ。通过切换电路20的切换输出，可以实现Ku波段全频带接收。
本实施例中，微波变频功分电路还包括第三中频放大电路50，所述第三中频放大电路50的输入端与所述切换电路20的输出端连接，用于放大所述切换电路20输出的中频信号，所述第三中频放大电路50对称设计。由于切换电路20切换输出的信号后会有信号功率损耗影响电路增益，通过第三中频放大电路50放大，将中频信号放大至最佳状态传输给接收机。
优选地，所述第一中频放大电路10包括第一放大支路100和第二放大支路101，所述第一放大支路100与所述第一混频电路30的第一输出端连接，所述第二放大支路101与所述第一混频电路30的第二输出端连接，所述第一放大支路100包括功率放大器件U6，所述功率放大器件U6的输出端通过第一电容C36分别与第一电阻R22的第一连接端和第二连接端连接，所述第一电阻R22的第一连接端分别与第二电阻R24的第一连接端和第二连接端连接，所述第二电阻R24的第一连接端通过第二电容C38与所述切换电路20连接，所述第二电阻R24的第二连接端通过第三电容C39与所述切换电路20连接，所述第一电阻R22的第二连接端分别与第三电阻R25的第一连接端和第二连接端连接，所述第三电阻R25的第一连接端通过第四电容C40与所述切换电路20连接，所述第三电阻R25的第二连接端通过第五电容C41与所述切换电路20连接，所述第二放大支路101的电路结构与所述第一放大支路100的电路结构相同；第二放大支路101包括功率放大器件U7，所述功率放大器件U7的输出端通过第一电容C47分别与第一电阻R23的第一连接端和第二连接端连接，所述第一电阻R23的第一连接端分别与第二电阻R26的第一连接端和第二连接端连接，所述第二电阻R26的第一连接端通过第二电容C42与所述切换电路20连接，所述第二电阻R26的第二连接端通过第三电容C43与所述切换电路20连接，所述第一电阻R23的第二连接端分别与第三电阻R27的第一连接端和第二连接端连接，所述第三电阻R27的第一连接端通过第四电容C44与所述切换电路20连接，所述第三电阻R27的第二连接端通过第五电容C45与所述切换电路20连接。
所述第二中频放大电路11包括第三放大支路110和第四放大支路111，所述第三放大支路110的输入端与所述第二混频电路31的第一输出端连接，所述第四放大支路111与所述第二混频电路31的第二输出端连接，所述第三放大支 路110和第四放大支路111的电路结构与所述第一放大支路100的电路结构相同。所述第三放大支路110包括功率放大器件U6，所述功率放大器件U6的输出端通过第一电容C36分别与第一电阻R22的第一连接端和第二连接端连接，所述第一电阻R22的第一连接端分别与第二电阻R24的第一连接端和第二连接端连接，所述第二电阻R24的第一连接端通过第二电容C38与所述切换电路20连接，所述第二电阻R24的第二连接端通过第三电容C39与所述切换电路20连接，所述第一电阻R22的第二连接端分别与第三电阻R25的第一连接端和第二连接端连接，所述第三电阻R25的第一连接端通过第四电容C40与所述切换电路20连接，所述第三电阻R25的第二连接端通过第五电容C41与所述切换电路20连接；第四放大支路111包括功率放大器件U7，所述功率放大器件U7的输出端通过第一电容C47分别与第一电阻R23的第一连接端和第二连接端连接，所述第一电阻R23的第一连接端分别与第二电阻R26的第一连接端和第二连接端连接，所述第二电阻R26的第一连接端通过第二电容C42与所述切换电路20连接，所述第二电阻R26的第二连接端通过第三电容C43与所述切换电路20连接，所述第一电阻R23的第二连接端分别与第三电阻R27的第一连接端和第二连接端连接，所述第三电阻R27的第一连接端通过第四电容C44与所述切换电路20连接，所述第三电阻R27的第二连接端通过第五电容C45与所述切换电路20连接。
第一放大支路100、第二放大支路101、第三放大支路110和第四放大支路111电路结构相同，对称设计，减少了电路功分分散点，避免了其输出信号线长度不一，减小了功分线路损耗，实现功率放大元件匹配统一。
优选地，所述切换电路20包括四个开关电路200，开关电路200选用A7533芯片。四个所述开关电路200对称设计，所述第一放大支路100的四路输出分 别与四个所述开关电路200连接，所述第二放大支路101的四路输出分别与四个所述开关电路200连接，所述第三放大支路110的四路输出分别与四个所述开关电路200连接，所述第四放大支路111的四路输出分别与四个所述开关电路200连接，每个所述开关电路200包括两个信号输出端。第一放大支路100和第二放大支路101与第三放大支路110和第四放大支路111与四个开关电路200连线基本对称，长度基本相同，避免了其输出信号线长度不一，减小了功分线路损耗。
图3是本发明提供的微波变频功分电路的射频放大电路的电路原理图。参考图3所示，优选地，微波变频功分电路还包括射频放大电路40，所述射频放大电路40包括第一射频放大电路400和第二射频放大电路401，所述第一射频放大电路400用于将接收的第一极性信号放大输送至所述第一混频电路30，所述第二射频放大电路401用于将接收的第二极性信号放大输送至所述第二混频电路31。具体地，第一射频放大电路400和第二射频放大电路401电路结构相同，均包括三级放大器，第一级放大器选用NE3512场效应管，第二级放大器及第三极放大器均选用NE3503场效应管，为第一级放大器、第二级放大器及第三极放大器提供适合的栅极偏压，保证第一级放大器、第二级放大器及第三极放大器的工作点稳定，使得第一级放大器、第二级放大器及第三极放大器噪声低，工作状态较佳。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。