通信收發(fā)機的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種通信收發(fā)機。通信收發(fā)機包括接收模塊、發(fā)送模塊、本振模塊和天線模塊，其中，本振模塊包括本地振蕩器、功分器。僅只采用一個本地振蕩器產(chǎn)生本振信號，通過功分器將本振信號分別輸出至接收模塊、發(fā)送模塊。天線模塊接收來自基站的第一射頻信號；接收模塊接收來自基站的第一射頻信號和經(jīng)功分器傳輸?shù)谋菊裥盘?，并對第一射頻信號下變頻成中頻信號輸出；發(fā)送模塊接收經(jīng)功分器傳輸?shù)谋菊裥盘柡蛠碜允覂?nèi)交互設備的中頻信號，并對中頻信號上變頻成第二射頻信號，通過天線模塊發(fā)送至基站，即可完成射頻信號的接收和發(fā)送。上述通信收發(fā)機取代了原有需要兩個不同的本振振蕩器來產(chǎn)生本振信號，降低了硬件成本，同時也節(jié)約了設備空間。
【專利說明】
通信收發(fā)機
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及衛(wèi)星通信技術領域，特別是涉及通信收發(fā)機。
【背景技術】
[0002]近年來，甚小口徑衛(wèi)星終端站(Very Small Aperture Terminal，VSAT)也稱為衛(wèi)星小數(shù)據(jù)站(小站)或個人地球站(PES)，衛(wèi)星通信技術發(fā)展迅速，由于其具有靈活性強、可靠性高、使用方便及小站可直接裝在用戶端等特點，利用VSAT用戶數(shù)據(jù)終端可直接和計算機聯(lián)網(wǎng)，完成數(shù)據(jù)傳遞、文件交換、圖像傳輸?shù)韧ㄐ湃蝿?，從而擺脫了遠距離通信地面中繼站的問題。使用VSAT作為專用遠距離通信系統(tǒng)是一種很好的選擇。
[0003]VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)由主站、通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器及小站組成。一個典型的Ka波段收發(fā)機主要包括本振單元、接收通道單元和發(fā)送通道單元部分。由于發(fā)送和接收頻率不同，其接收模塊和發(fā)送模塊為兩個分離的模塊，則必須采用兩個振蕩器產(chǎn)生本振信號Ia波段收發(fā)機接收和發(fā)送通道采用了兩個不同的本振發(fā)生器，使得硬件成本高和調(diào)試成本高，而且兩個本振發(fā)生器就需要采用兩套反饋電路，增加了 PCB面積和成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]基于此，有必要針對上述問題，提供一種采用單個本地振蕩器且成本低的通信收發(fā)機。
[0005]—種通信收發(fā)機，包括接收模塊、發(fā)送模塊、本振模塊和天線模塊;所述本振模塊包括本地振蕩器、功分器，所述本地振蕩器用于產(chǎn)生本地振動信號，所述功分器的輸入端與所述本地振蕩器連接，所述功分器的兩個輸出端分別與所述接收模塊、發(fā)送模塊連接；
[0006]所述天線模塊接收來自基站的第一射頻信號；
[0007]所述接收模塊接收所述第一射頻信號和經(jīng)所述功分器傳輸?shù)谋菊裥盘?，并對所述第一射頻信號下變頻成中頻信號輸出；
[0008]所述發(fā)送模塊接收經(jīng)所述功分器傳輸?shù)乃霰菊裥盘柡蛠碜越换ピO備的中頻信號，并對中頻信號上變頻成第二射頻信號，通過所述天線模塊發(fā)送至基站。
[0009]在其中一個實施例中，所述本振模塊還包括第一倍頻器和第二倍頻器;所述第一倍頻器連接在所述功分器的第一輸出端與所述接收模塊之間;所述第二倍頻器連接在所述功分器的第二輸出端與所述發(fā)送模塊之間。
[0010]在其中一個實施例中，所述接收模塊包括第一放大器、第一混頻器、第二放大器、第一濾波器;所述第一放大器、第一混頻器、第二放大器、第一濾波器依次電連接;其中，
[0011]所述第一混頻器的第一輸入端與所述第一放大器連接，所述第一混頻器的第二輸入端與所述功分器的第一輸出端連接；
[0012]所述第一混頻器的輸出端與所述第二放大器的輸入端連接。
[0013]在其中一個實施例中，所述第一放大器為低噪聲放大器;所述第二放大器為中頻放大器。
[0014]在其中一個實施例中，所述第一濾波器為帶通濾波器，所述帶通濾波器的帶寬為500兆赫茲。
[0015]在其中一個實施例中，所述第一混頻器為基波混頻器或二次諧波混頻器。
[0016]在其中一個實施例中，所述發(fā)送模塊包括第二濾波器、第三放大器、第二混頻器、第四放大器;所述第二濾波器、第三放大器、第二混頻器、第四放大器依次電連接;其中，
[0017]所述第二混頻器的第一輸入端與所述第三放大器連接，所述第二混頻器的第二輸入端與所述功分器的第二輸出端連接;所述第二混頻器的輸出端與所述第四放大器的輸入端連接。
[0018]在其中一個實施例中，所述第二濾波器為帶通濾波器，所述帶通濾波器的帶寬為500兆赫茲。
[0019]在其中一個實施例中，所述第二混頻器為基波混頻器或二次諧波混頻器。
[0020]在其中一個實施例中，所述本振模塊還包括反饋電路，用于補償所述本地振蕩器產(chǎn)生的頻率漂移；
[0021]所述反饋電路的輸入端與外部的控制信號連接，所述反饋電路的輸出端與所述功分器的輸入端連接。
[0022]上述通信收發(fā)機僅僅只采用一個本地振蕩器，通過功分器將本振信號分為兩路，分別輸出至接收模塊、發(fā)送模塊。天線模塊接收來自基站的第一射頻信號;接收模塊接收來自基站的第一射頻信號和經(jīng)功分器傳輸?shù)谋菊裥盘?，并對第一射頻信號下變頻成中頻信號輸出；發(fā)送模塊接收經(jīng)功分器傳輸?shù)谋菊裥盘柡蛠碜允覂?nèi)交互設備的中頻信號，并對中頻信號上變頻成第二射頻信號，通過天線模塊發(fā)送至基站，即可完成射頻信號的接收和發(fā)送。上述通信收發(fā)機取代了原有需要兩個不同的本振振蕩器來產(chǎn)生本振信號，降低了硬件成本，同時也節(jié)約了設備空間。
【附圖說明】

[0023]圖1為通信收發(fā)機的結(jié)構框架圖；
[0024]圖2為反饋電路結(jié)構圖。
【具體實施方式】
[0025]為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0026]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本實用新型。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0027]如圖1所示的為通信收發(fā)機的結(jié)構框架圖，通信收發(fā)機包括本振模塊100、接收模塊200、發(fā)送模塊300和天線模塊(圖中未不)。本振模塊100包括本地振蕩器110、功分器120;其中本地振蕩器110用于產(chǎn)生本地振動信號，功分器120的輸入端與本地振蕩器110連接，功分器120的兩個輸出端與接收模塊200、發(fā)送模塊300連接。天線模塊接收來自基站的第一射頻信號;接收模塊200接收第一射頻信號和經(jīng)功分器120傳輸?shù)谋菊裥盘?，并對第一射頻信號下變頻成中頻信號輸出。發(fā)送模塊300接收經(jīng)功分器120傳輸?shù)谋菊裥盘柡蛠碜越换ピO備的中頻信號，并對中頻信號上變頻成第二射頻信號，通過天線模塊發(fā)送至基站。其中，交互設備可以為調(diào)制解調(diào)器、用戶終端(例如:計算機、筆記本、平板)等。
[0028]在本實施例中，第一射頻信號為K波段射頻信號，其頻率范圍為19.7?20.2GHz，第二射頻信號為Ka波段射頻信號，其頻率范圍為29.5?30GHz。在其他實施例中，第一射頻信號為Ka波段射頻信號，第二射頻信號為K波段射頻信號，其第一射頻信號與第二射頻信號的射頻波段不同即可，這樣就可以避免該收發(fā)機所接收的射頻信號就是該收發(fā)機發(fā)出的射頻信號這種情況的發(fā)生，避免信號干擾。
[0029]本地振蕩器110為壓控振蕩器，其壓控振蕩器產(chǎn)生的本振(LO)信號的頻率為
5.25GHz，在其他實施例中，其壓控振蕩器的本振信號的頻率還可以根據(jù)實際需求進行調(diào)整，使得滿足輸出的第二射頻信號的需求。
[0030]功分器120全稱功率分配器(Power Divider，PD)，是一種將一路輸入信號能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件。在本實施例中，功分器120為二分功分器120，包括一個輸入端和兩個輸出端(第一輸出端和第二輸出端)。其功分器120的功率容量和頻帶寬度均可根據(jù)本地振蕩器110的輸出功率和本振頻率來設定。
[0031]本振模塊100還包括第一倍頻器130和第二倍頻器140。第一倍頻器130連接在功分器120的第一輸出端與接收模塊200之間；第二倍頻器140連接在功分器120的第二輸出端與發(fā)送模塊300之間。第一倍頻器130和第二倍頻器140均可以為晶體管倍頻器、變?nèi)荻O管倍頻器、階躍回復二極管倍頻器，可以根據(jù)所需的倍頻的倍數(shù)選擇合適的倍頻器。
[0032]其中，接收模塊200包括第一放大器210、第一混頻器220、第二放大器230、第一濾波器240 ο第一放大器210、第一混頻器220、第二放大器230、第一濾波器240依次電連接。第一混頻器220的第一輸入端與第一放大器210的輸出端連接，第一混頻器220的第二輸入端經(jīng)第一倍頻器130與功分器120的第一輸出端連接。
[0033]發(fā)送模塊300包括第二濾波器310、第三放大器320、第二混頻器330和第四放大器340 ο第二濾波器310、第三放大器320、第二混頻器330、第四放大器340依次電連接。第二混頻器330的第一輸入端與第三放大器320的輸出端連接，第二混頻器330的第二輸入端經(jīng)第二倍頻器140與功分器120的第二輸出端連接;第二混頻器330的輸出端與第四放大器340的輸入端連接。
[0034]為了滿足Ka波段的射頻信號的需求，在本實施例中，第一倍頻器130為4倍頻;第二倍頻器140為6倍頻。第一濾波器240、第二濾波器310均為帶通濾波器，其帶通濾波器的帶寬為500MHz，第一濾波器240的通帶頻率范圍為0.8GHz?1.3GHz;第二濾波器310的通帶頻率范圍為1.5GHz?2.0GHz ;壓控振蕩器產(chǎn)生的本振(LO)信號的頻率為5.25GHz ;第一混頻器220與第二混頻器330均為基波混頻器。
[0035]壓控振蕩器產(chǎn)生的5.25GHz的本振信號，經(jīng)過一個二功分器120后分成兩路本振信號，其中一路經(jīng)第一倍頻器130四倍頻后變?yōu)轭l率為21GHz的本振信號，與接收到的中頻信號在第一混頻器220混頻后經(jīng)第一放大器210、第一濾波器240處理后，產(chǎn)生0.8?1.3GHz的中頻信號；另一路經(jīng)第二倍頻器140六倍頻后變?yōu)轭l率為31.5GHz的本振信號，與輸入中頻信號1.5G?2GHz在第二混頻器330混頻后產(chǎn)生29.5?30GHz第二射頻信號，第一射頻信號經(jīng)第四放大器340處理后經(jīng)由天線模塊發(fā)送至基站。
[0036]在其他實施中，若第一混頻器220與第二混頻器330均為基波混頻器，則第一濾波器240與第二濾波器310的通帶頻率范圍、第一倍頻器130和第二倍頻器140的倍頻倍數(shù)、本振信號頻率、第一射頻信號頻率和第二射頻信號頻率滿足如下公式即可:
[0037]fL0*M±fRi = fRR (I)
[0038]fLQ*N±fTi = fTR (2)
[0039]在其他實施中，若第一混頻器220與第二混頻器330均為二次諧波混頻器，則第一濾波器240與第二濾波器310的通帶頻率范圍、第一倍頻器130和第二倍頻器140的倍頻倍數(shù)、本振信號頻率、第一射頻信號頻率和第二射頻信號頻率滿足如下公式即可:
[0040]fL0*M/2 土 fRi = fRR (3)
[0041]fL0*N/2±fTi = fTR (4)
[0042]上述公式(1)(2)(3)(4)中，fLQ表示本振信號頻率，M表示第一倍頻器130的倍頻倍數(shù)，N表示第二倍頻器140的倍頻倍數(shù)，&:表示第一濾波器240的通帶頻率范圍，fTI表示第二濾波器310的通帶頻率范圍，fRR表示第一射頻信號頻率，fTR表示第二射頻信號頻率。
[0043]其中，第一放大器210為低噪聲放大器;低噪聲放大器通過天線模塊接收來自基站的第一射頻信號，并對第一射頻信號做放大處理。在本實施例中，第一放大器210為低噪聲放大器晶體管，可以選用砷化鎵工藝的高電子迀移率晶體管。通過第一放大器210的第一射頻信號和本振信號在第一混頻器220中進行混頻做下變頻處理，得到中頻信號，該中頻信號通過第二放大器230，做中頻放大處理。第二放大器230為中頻放大器，對第一混頻器220輸出的中頻信號的增益做放大處理。經(jīng)過第二放大器230處理的中頻信號輸送至帶通濾波器進行濾波處理，經(jīng)濾波處理篩選出0.8?1.3GHz的中頻信號輸出至下一級設備，完成了射頻信號的接收過程。
[0044]相應的，發(fā)送模塊300中的第二濾波器310對接收的中頻信號進行濾波處理，經(jīng)濾波處理篩選出1.5?2GHz的中頻信號輸出給第三放大器320，第三放大器320為中頻放大器，使1.5?2GHz的中頻信號的功率放大，經(jīng)第三放大器320處理的中頻信號輸出至第二混頻器330，同時本振信號也通過功分器120、第二倍頻器140輸送至第二混頻器330，在第二混頻器330中，是中頻信號上變頻成29.5?30GHz的第二射頻信號。第二射頻信號通過第三放大器320，即功率放大器對29.5?30GHz第二射頻信號的功率進行放大，放大后的29.5?30GHz第二射頻信號天線模塊發(fā)送給基站，完成了射頻信號的發(fā)送過程。
[0045]上述通信收發(fā)機僅僅只采用一個本地振蕩器110，通過功分器120將本振信號分為兩路，分別輸出至接收模塊200、發(fā)送模塊300來完成射頻信號的接收和發(fā)送，從而取代了原有需要兩個不同的本振振蕩器產(chǎn)出本振信號，降低了硬件成本同時也節(jié)約了設備空間。
[0046]本振模塊100還包括反饋電路150，用于補償本地振蕩器110受溫度或者電壓影響會產(chǎn)生的頻率漂移。參考圖2，反饋電路150的輸入端與外部的控制信號連接，反饋電路的輸出端與功分器120的輸入端連接。反饋電路150包括鑒相器、低通濾波器和分頻器;鑒相器、低通濾波器、本地振蕩器110依次電連接，分頻器連接在鑒相器與本地振蕩器110之間。由本地振蕩器110輸出的本振信號經(jīng)過分頻器分頻后輸入鑒相器并與外置參考信號(一般為晶體振蕩器)進行比較，如果與參考信號有相位偏移，則鑒相器會產(chǎn)生相應的電壓變化輸入給本地振蕩器110以調(diào)整其輸出頻率。一個本振振蕩器僅需要一個反饋電路來補償本地振蕩器110的頻率漂移，成本低，占用空間小，抗干擾能力強。
[0047]上述通信收發(fā)機不僅限于衛(wèi)星通訊，還可以應用在任何二次變頻收發(fā)機中。
[0048]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0049]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種通信收發(fā)機，包括接收模塊、發(fā)送模塊、本振模塊和天線模塊;其特征在于， 所述本振模塊包括本地振蕩器、功分器，所述本地振蕩器用于產(chǎn)生本地振動信號，所述功分器的輸入端與所述本地振蕩器連接，所述功分器的兩個輸出端分別與所述接收模塊、發(fā)送模塊連接； 所述天線模塊接收來自基站的第一射頻信號； 所述接收模塊接收所述第一射頻信號和經(jīng)所述功分器傳輸?shù)谋菊裥盘?，并對所述第一射頻信號下變頻成中頻信號輸出； 所述發(fā)送模塊接收經(jīng)所述功分器傳輸?shù)乃霰菊裥盘柡蛠碜越换ピO備的中頻信號，并對中頻信號上變頻成第二射頻信號，通過所述天線模塊發(fā)送至基站。2.根據(jù)權利要求1所述的通信收發(fā)機，其特征在于，所述本振模塊還包括第一倍頻器和第二倍頻器;所述第一倍頻器連接在所述功分器的第一輸出端與所述接收模塊之間；所述第二倍頻器連接在所述功分器的第二輸出端與所述發(fā)送模塊之間。3.根據(jù)權利要求1所述的通信收發(fā)機，其特征在于，所述接收模塊包括第一放大器、第一混頻器、第二放大器、第一濾波器;所述第一放大器、第一混頻器、第二放大器、第一濾波器依次電連接;其中， 所述第一混頻器的第一輸入端與所述第一放大器連接，所述第一混頻器的第二輸入端與所述功分器的第一輸出端連接； 所述第一混頻器的輸出端與所述第二放大器的輸入端連接。4.根據(jù)權利要求3所述的通信收發(fā)機，其特征在于，所述第一放大器為低噪聲放大器；所述第二放大器為中頻放大器。5.根據(jù)權利要求3所述的通信收發(fā)機，其特征在于，所述第一濾波器為帶通濾波器，所述帶通濾波器的帶寬為500兆赫茲。6.根據(jù)權利要求3所述的通信收發(fā)機，其特征在于，所述第一混頻器為基波混頻器或二次諧波混頻器。7.根據(jù)權利要求1所述的通信收發(fā)機，其特征在于，所述發(fā)送模塊包括第二濾波器、第三放大器、第二混頻器、第四放大器;所述第二濾波器、第三放大器、第二混頻器、第四放大器依次電連接;其中， 所述第二混頻器的第一輸入端與所述第三放大器連接，所述第二混頻器的第二輸入端與所述功分器的第二輸出端連接;所述第二混頻器的輸出端與所述第四放大器的輸入端連接。8.根據(jù)權利要求7所述的通信收發(fā)機，其特征在于，所述第二濾波器為帶通濾波器，所述帶通濾波器的帶寬為500兆赫茲。9.根據(jù)權利要求7所述的通信收發(fā)機，其特征在于，所述第二混頻器為基波混頻器或二次諧波混頻器。10.根據(jù)權利要求1所述的通信收發(fā)機，其特征在于，所述本振模塊還包括反饋電路，用于補償所述本地振蕩器產(chǎn)生的頻率漂移； 所述反饋電路的輸入端與外部的控制信號連接，所述反饋電路的輸出端與所述功分器的輸入端連接。
【文檔編號】H04B1/00GK205725741SQ201620609308
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】畢小斌, 姚建可, 丁慶
【申請人】深圳市華訊星通訊有限公司, 華訊方舟科技有限公司