本實用新型屬于衛(wèi)星通信領(lǐng)域,具體涉及一種S頻段多路信號分合路器。
背景技術(shù):
在傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信收發(fā)信機(jī)設(shè)備中,發(fā)射機(jī)往往采用中頻信號輸入,通過上變頻后射頻輸出的方式;而接收機(jī)采用射頻信號輸入,下變頻后中頻信號輸出的方式,同時需要給設(shè)備提供直流電壓信號和時鐘參考信號。如果采用分開提供信號的形式,會顯得設(shè)備外接的復(fù)雜化,如果能將這些多路信號統(tǒng)一通過一個端口接入,會極大的簡化設(shè)計,因此有待開發(fā)一種將多信號統(tǒng)一通過一個端口接入的分合路器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型目的事克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種將直流電壓信號、10MHz時鐘參考信號以及S頻段中頻信號進(jìn)行分合路的模塊,不同信號之間相互獨(dú)立,具有高的隔離度和良好的插入損耗。
本實用新型的技術(shù)方案是:一種S頻段多路信號分合路器,包括中頻信號濾波隔離電路、時鐘參考信號濾波隔離電路和直流電壓濾波隔離電路;其中,
所述中頻信號濾波隔離電路為微帶電路;所述時鐘參考信號濾波隔離電路為微帶電路和集總電容的結(jié)合;所述直流電壓濾波隔離電路為低阻抗電路;
所述中頻信號濾波隔離電路、時鐘參考信號濾波隔離電路和直流電壓濾波隔離電路采用并聯(lián)連接,并且在并聯(lián)電路的一端設(shè)置有單獨(dú)對應(yīng)的中頻信號端口、時鐘信號端口和直流信號端口,并聯(lián)電路的另一端為一個公共端口。
優(yōu)選地,還包括分合路器本體,所述分合路器本體包括頂層和底層雙層結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述中頻信號濾波隔離電路、時鐘參考信號濾波隔離電路和直流電壓濾波隔離電路均設(shè)置在所述分合路器本體的頂層。
優(yōu)選地,所述底層采用全覆銅開窗接地的設(shè)計方式。
優(yōu)選地,所述分合路器本體的四個角上開設(shè)有螺絲孔,并通過所述螺絲孔與螺絲固定 在結(jié)構(gòu)體上。
優(yōu)選地,所述公共端口、中頻信號端口和時鐘信號端口均采用穿墻的SMA射頻接插件。
優(yōu)選地,直流電壓濾波隔離電路輸入端的正極通過線纜焊接在分合路器本體的焊盤上,負(fù)極通過線纜焊接在焊接端子上。
優(yōu)選地,所述中頻信號濾波隔離電路為S頻段2.4~4GHz中頻信號濾波隔離電路。
優(yōu)選地,所述時鐘參考信號濾波隔離電路10MHz時鐘參考信號濾波隔離電路。
本實用新型中2.4~4GHz中頻信號通道采用微帶電路,保證了中頻信號低插入損耗,同時對二次諧波也具有高的抑制度以及端口良好的反射系數(shù);所述10MHz時鐘參考信號濾波隔離電路為微帶電路和集總電容相結(jié)合,實現(xiàn)了對中頻信號隔離,簡化了設(shè)計過程,降低了模塊的體積;直流電壓濾波隔離電路既濾除了外界輸入的電源電壓帶來的雜散,同時也對S頻段的中頻信號以及10MHz時鐘參考信號具有高的隔離度,降低了這些信號對電源的影響;同時所述直流通道具有低的阻抗特性,保證了低壓降效果。
附圖說明
圖1為本實用新型一種S頻段多路信號分合路器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型一種S頻段多路信號分合路器內(nèi)部電路設(shè)計原理圖;
圖3為本實用新型一種S頻段多路信號分合路器中中頻信號濾波隔離電路原理圖;
圖4為本實用新型一種S頻段多路信號分合路器中時鐘參考信號濾波隔離電路原理圖;
圖5為本實用新型一種S頻段多路信號分合路器中直流電壓濾波隔離電路原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進(jìn)一步說明
如圖1-圖5所示,一種S頻段多路信號分合路器,包括中頻信號濾波隔離電路、時鐘參考信號濾波隔離電路和直流電壓濾波隔離電路;其中,
所述中頻信號濾波隔離電路采用微帶電路(微帶電路包括由均勻微帶線、耦合微帶線及濾波器、變阻器、電橋、定向耦合器、功率分配器等組成的無源微帶電路和混頻器、倍頻器、固體控制電路、參量放大器、微波晶體管放大器等組成的有源微帶電路),保證了中頻信號低插入損耗,對二次諧波具有高的抑制度以及端口良好的反射系數(shù);所述時鐘參考信號濾波隔離電路采用微帶電路和集總電容(電容的容抗都集中于空間的各個點上,各個元件上, 各點之間的信號是瞬間傳遞的,這種理想化的電容模型稱為集總電容)相結(jié)合的方式,實現(xiàn)了對中頻信號隔離;直流電壓濾波隔離電路為低阻抗電路,使其具有低阻抗特性;
所述中頻信號濾波隔離電路、時鐘參考信號濾波隔離電路和直流電壓濾波隔離電路采用并聯(lián)連接,并且在并聯(lián)電路的一端設(shè)置有單獨(dú)對應(yīng)的中頻信號端口2、時鐘信號端口3和直流信號端口4,并聯(lián)電路的另一端為一個公共端口5。
中頻信號濾波隔離電路、時鐘參考信號濾波隔離電路和直流電壓濾波隔離電路在各自對應(yīng)的中頻信號端口、時鐘信號端口和直流信號端口輸入信號并在所述公共端口輸出信號;同時也可以在公共端口同時輸入上述的三路信號,在各自的端口輸出相對應(yīng)的信號。
本實用新型包括還分合路器本體1,所述分合路器本體1包括頂層和底層雙層結(jié)構(gòu),其中中頻信號濾波隔離電路、時鐘參考信號濾波隔離電路和直流電壓濾波隔離電路均設(shè)置在所述分合路器本體的頂層。而底層采用全覆銅開窗接地的設(shè)計方式。在分合路器本體的四個角上開設(shè)有螺絲孔,分合路器本體通過螺絲孔與螺絲固定在結(jié)構(gòu)體上,這種設(shè)計的優(yōu)勢是接地效果良好,對于高頻射頻電路來說,接地相對于低頻來說要求更高。
而所述公共端口5、中頻信號端口2和時鐘信號端口3均采用穿墻的SMA射頻接插件(又稱SMA射頻連接器,是一種應(yīng)用廣泛的小型螺紋連接的同軸連接器,它具有頻帶寬、性能優(yōu)、高可靠和壽命長的特點主藥適用于微波設(shè)備和數(shù)字通信系統(tǒng)的射頻回路中連接射頻電纜或微帶線),穿墻部分的厚度等于結(jié)構(gòu)體厚度,穿墻后的射頻芯線采用扁平的設(shè)計思路,焊接在各個端口的微帶線上,這樣處理的目的是最大限度降低對各個端口反射系數(shù)的影響。另外直流電壓濾波隔離電路輸入端的正極通過線纜焊接在分合路器本體的焊盤上,負(fù)極通過線纜焊接在焊接端子上,然后通過螺釘緊固在所述結(jié)構(gòu)件上,這樣處理通用性強(qiáng)。
本實用新型中所述中頻信號濾波隔離電路為S頻段2.4~4GHz中頻信號濾波隔離電路,所述時鐘參考信號濾波隔離電路10MHz時鐘參考信號濾波隔離電路。
其中,2.4~4GHz中頻信號濾波隔電路采用了微帶電路的實現(xiàn)方式,在首先保證了中頻信號低插入損耗的情況下,最大限度的增加對二次諧波的抑制;對二次諧波的抑制,采用微帶1/4波長加集總電容結(jié)合的方式,集總電容可以微調(diào)二次諧波的陷波頻點。
直流和10MHz時鐘參考信號的隔離主要采用集總電容來實現(xiàn),電容的大小關(guān)系到中頻信號與時鐘信號之間的隔離度和插入損耗。
10MHz時鐘參考信號濾波隔離電路主要解決直流和中頻信號的隔離問題,直流信號的隔 離相對處理簡單,端口采用隔直電容即可,對中頻信號以及中頻二次諧波的隔離是問題的關(guān)鍵,本實用新型采用分段1/4波長微帶電路和多個集總電容相結(jié)合的方式,將時鐘參考信號與中頻信號以及中頻信號的二次諧波的隔離度控制在要求的范圍,實際設(shè)計的隔離度大于70dB。
直流電壓濾波隔離電路中,采用大小電容搭配抑制電源雜散,隔離電路中電感的選擇是問題的關(guān)鍵,要能對10MHz時鐘信號和S頻段中頻能有好的隔離抑制作用,電感不能太小,而電感太大往往自身的電阻會增大,當(dāng)本實用新型通過的電流較大時,會產(chǎn)生過大的壓降,從而使得輸入到設(shè)備的電壓降低太多,影響到電源適應(yīng)性測試。
通過以上設(shè)計,本實用新型S頻段中頻信號通道的插入損耗小于1dB,S頻段中頻信號輸入端、10MHz時鐘參考信號輸入端以及公共端的反射系數(shù)均小于-20dB。
本實用新型通過對2.4~4GHz中頻信號通道采用微帶電路的實現(xiàn)形式,保證了中頻信號低插入損耗,同時對二次諧波也具有高的抑制度以及端口良好的反射系數(shù);所述10MHz時鐘參考信號濾波隔離電路采用微帶電路和集總電容相結(jié)合的方式,實現(xiàn)了對中頻信號隔離,簡化了設(shè)計過程,降低了模塊的體積;直流電壓濾波隔離電路既濾除了外界輸入的電源電壓帶來的雜散,同時也對S頻段的中頻信號以及10MHz時鐘參考信號具有高的隔離度,降低了這些信號對電源的影響;同時所述直流通道具有低的阻抗特性,保證了低壓降效果。
根據(jù)上述說明書的揭示和指導(dǎo),本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進(jìn)行變更和修改。因此,本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式,對實用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外,盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語,但這些術(shù)語只是為了方便說明,并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。