一种L波段信号调理模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种L波段信号调理模块，包括射频电路板和控制电路板，控制电路板可连接上位机，射频电路板包括第一路输入通道和第二路输入通道，所述第一路输入通道依次连接第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第一数控衰减器、第一数控移相器和第一温度补偿衰减器，所述第二路输入通道依次连接第三低噪声放大器、第四低噪声放大器、第二数控衰减器、固定衰减器和第二温度补偿器，第一温度补偿器与第二温度补偿器的输出端连接合路器，所述合路器的输出端连接第二数控移相器、第五低噪声放大器后连接输出端。本实用新型专利技术体积小巧，具有2个通道集成度高，响应速度快，高低温一致性好，灵敏度高，具有超低噪声系数，增加幅度控制功能。

A L band signal conditioning module

The utility model discloses a L band signal conditioning module, including the radio frequency circuit board and the control circuit board. The control circuit board can connect to the upper computer. The RF circuit board includes the first input channel and the second channel input channel. The first input channel is connected with the first low noise amplifier, the second low noise amplifier, and the first input channel. The first numerical control attenuator, the first numerical control phase shifter, and the first temperature compensation attenuator, the second channel input channel connects with the third low noise amplifier, the fourth low noise amplifier, the second numerical control attenuator, the fixed attenuator and the second temperature compensator. The first temperature compensator and the second temperature compensator are connected to the output end. The output end of the combiner is connected with the second numerical control phase shifter and the fifth low noise amplifier to connect the output end. The utility model has the advantages of small volume, high integration of 2 channels, fast response speed, good consistency of high and low temperature, high sensitivity, ultra low noise coefficient and increasing amplitude control function.

【技术实现步骤摘要】
一种L波段信号调理模块
本技术涉及信号处理
，具体的说，是一种L波段信号调理模块。
技术介绍
根据IEEE521-2002标准，L波段是指频率在1-2GHz的无线电波波段;而北约的L波段则指40-60GHz(波长7.50-5.00mm)，均属于毫米波。L波段可被用于数字音频广播（DAB）和卫星导航系统（GPS）等。在L波段信号调制过程中需要进行相位和功率的调理，市场上现有产品通常采用微带线加上开关实现移相器，在移相量较大的情况下微带线长度特别长，导致产品体积较大。由于使用开关和长微带线，整体插损较大，噪声系数很大，会对整机灵敏度造成不利影响，不能增加其他功能，而且每个产品只有一个通道，当需要使用多通道时，往往需要采购数个产品组合使用，不利机箱结构排布。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种L波段信号调理模块，用于解决现有技术中L波段信号调理模块采用微带线加开关实现移相器导致噪声系数大的问题，以及现有技术中产品只有一个通道，组合使用体积较大不利于机箱布线的问题。为了达到上述目的，本技术通过下述技术方案实现：一种L波段信号调理模块，包括用于调整两路输入信号的功率和相位的射频电路板和用于给所述射频电路板供电并输出控制信号至射频电路板的控制电路板，所述控制电路板通信连接有上位机，所述射频电路板包括第一路输入通道和第二路输入通道，所述第一路输入通道依次连接第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第一数控衰减器、第一数控移相器和第一温度补偿衰减器，所述第二路输入通道依次连接第三低噪声放大器、第四低噪声放大器、第二数控衰减器、固定衰减器和第二温度补偿器，所述第一温度补偿器与所述第二温度补偿器的输出端连接合路器的输入端，所述合路器的输出端连接有第二数控移相器，所述第二数控移相器连接第五低噪声放大器，所述第五低噪声放大器连接射频电路板的输出端。工作原理：L波段信号调理模块包括有两个输入通道的射频电路板和控制电路板，控制电路板上设置有电源模块，用于给射频电路板和自身供电，控制电路板上设置有与上位机通信的接口，用于接收上位机的指令，并将指令转化成对射频电路板的控制信号。一路L波段信号从射频电路板的第一路输入通道输入，经过第一低噪声放大器和第二低噪声放大器进行两级信号放大后，输入第一数控衰减器进行功率衰减后输入第一数控移相器进行相位的调整，然后再输入第一温度补偿衰减器，在合路器之前增加第一温度补偿衰减器的原因在于：射频电路板的主要热源在末端，避免由于温度升高而降低功率放大；用于前级与后级之间的隔离，减少前级与后级之间的相互影响。另一路L波段信号从第二路输入通道输入经过第三低噪声放大器和第四低噪声放大器两级信号放大后经过第二数控衰减器和固定衰减器进行功率衰减后，输入第二温度补偿器进行隔离后，与第一温度补偿衰减器的输出信号一起输入合路器，合路器将信号汇合后输出至第二数控移相器进行相位调整后，经过第五低噪声放大器进行放大后由输出端输出。其中的第一数控衰减器、第二数控衰减器、第一数控移相器以及第二数控移相器在对输入的信号进行衰减、移相时，接收控制电路板输入的控制信号，对衰减的大小以及移相的幅度进行控制。控制电路板与上位机通信连接，因此可以在上位机对控制板发送指令，由控制电路板控制射频电路板中的第一数控衰减器、第二数控衰减器、第一数控移相器以及第二数控移相器。采用射频电路板实现移相器，射频电路板采用低噪声放大、多级功率衰减以及采用温度补偿衰减器将前级与后级隔离的方式克服了现有技术中采用微带线加开关实现移相器的噪声系数大的问题，射频电路板采用两路信号输入，克服了单通道输入的产品组合使用时体积较大不利于机箱布线的问题。进一步地，所述控制电路板包括主控芯片，所述主控芯片连接有BUFFER电路和用于与所述上位机通信的SPI接口，所述BUFFER电路与射频电路板采用电源线连接。工作原理：控制电路板的主控芯片连接有SPI接口和BUFFER电路，分别用于与上位机和射频电路板连接。控制电路板通过SPI接口与上位机通信，接收上位机的指令，并通过主控芯片的IO端口输出至BUFFER电路，BUFFER电路避免杂波进入射频电路板，起到了滤除杂波的作用。BUFFER电通过电源线与射频电路板的第一数控衰减器、第二数控衰减器，所有电源线都有π型滤波，外加电磁兼容滤波器加强滤波后再接到射频电路板上的芯片上。控制电路板的控制线上排阻、排容搭配使用，进一步提高了抗干扰性。进一步地，所述BUFFER电路有多个，用于将所述主控芯片输出的信号滤波后输入所述射频电路板的第一数控衰减器、第二数控衰减器、第一数控移相器和第二数控移相器。工作原理：BUFFER电路有多个，每一个BUFFER电路只有两个输入端和两个输出端，因此，主控芯片与射频电路板上的第一数控衰减器之间的控制信号输入需要通过多个BUFFER电路实现，主控芯片与第二数控衰减器、第一数控移相器以及第二数控移相器的控制信号连接也是需要多个BUFFER电路。进一步地，所述BUFFER电路包括buffer芯片，所述buffer芯片的2脚接地，5脚接3.3V直流电压，1脚和3脚分别作为第一输入端和第二输入端接收所述主控芯片输入的信号,6脚连接电阻R24的第一端，电阻R24的第二端通过电容C2接地，并连接第一输出端，4脚连接电阻R25的第一端，电阻R25的第二端通过电容C3接地，并连接第二输出端，所述第一输出端和第二输出端连接射频电路板。工作原理：buffer芯片的6脚和4脚分别连接RC滤波后输出至射频电路板，起到了滤除杂波的作用。进一步地，所述SPI接口连接有差分转单端芯片，所述差分转单端芯片的3脚、5脚、11脚和13脚分别与SPI接口的输出信号连接，所述差分转单端芯片与所述上位机的串口DB15连接，所述串口DB15的9针、10针和11针连接5V直流电压，串口DB15的13针、14针和15针接地，串口DB15的1针和2针之间串联电阻R23，所述1针和2针分别通过电阻R9和电阻R8连接差分转单端芯片的1脚和2脚，串口DB15的3针和4针之间串联电阻R16，3针和4针分别通过电阻R10和电阻R11连接差分转单端芯片的6脚和7脚，串口DB15的5针和6针之间串联电阻R21，串口DB15的5针和6针分别通过电阻R12和电阻R13连接差分转单端芯片的15脚和14脚，串口DB15的7针和8针之间串联电阻R22，串口DB15的7针和8针分别通过电阻R14和电阻R15连接差分转单端芯片的10脚和9脚。工作原理：控制电路板使用差分SPI接口与上位机的串口DB15通信，抗干扰性好，通信速度快。进一步地，所述主控芯片为FPGA，所述FPGA包括用于与所述SPI接口连接的BANK1，用于连接所述BUFFER电路后与所述射频电路板上的第一数控衰减器、第二数控衰减器、第一数控移相器连接的BANK2和用于连接所述BUFFER电路后与所述射频电路板上的第二数控移相器连接的BANK3。工作原理：控制电路板使用差分SPI接口与上位机通信，FPGA作为控制核心，内部固化有编写好的程序文件。FPGA内的I/O按组（BANK）分类，每组都能够独立地支持不同的I/O标准。通过软件的灵活配置，可适配不同的电气标准与I/O物理特性，可以调整驱动电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种L波段信号调理模块，其特征在于，包括用于调整两路输入信号的功率和相位的射频电路板和用于给所述射频电路板供电并输出控制信号至射频电路板的控制电路板，所述控制电路板通信连接有上位机，所述射频电路板包括第一路输入通道和第二路输入通道，所述第一路输入通道依次连接第一低噪声放大器（A1）、第二低噪声放大器（A2）、第一数控衰减器（B1）、第一数控移相器（C1）和第一温度补偿衰减器（D1），所述第二路输入通道依次连接第三低噪声放大器（A3）、第四低噪声放大器（A4）、第二数控衰减器（B2）、固定衰减器（E）和第二温度补偿器（D2），所述第一温度补偿器（D1）与所述第二温度补偿器（D2）的输出端连接合路器（F）的输入端，所述合路器（F）的输出端连接有第二数控移相器（C2），所述第二数控移相器（C2）连接第五低噪声放大器（A5），所述第五低噪声放大器（A5）连接射频电路板的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种L波段信号调理模块，其特征在于，包括用于调整两路输入信号的功率和相位的射频电路板和用于给所述射频电路板供电并输出控制信号至射频电路板的控制电路板，所述控制电路板通信连接有上位机，所述射频电路板包括第一路输入通道和第二路输入通道，所述第一路输入通道依次连接第一低噪声放大器（A1）、第二低噪声放大器（A2）、第一数控衰减器（B1）、第一数控移相器（C1）和第一温度补偿衰减器（D1），所述第二路输入通道依次连接第三低噪声放大器（A3）、第四低噪声放大器（A4）、第二数控衰减器（B2）、固定衰减器（E）和第二温度补偿器（D2），所述第一温度补偿器（D1）与所述第二温度补偿器（D2）的输出端连接合路器（F）的输入端，所述合路器（F）的输出端连接有第二数控移相器（C2），所述第二数控移相器（C2）连接第五低噪声放大器（A5），所述第五低噪声放大器（A5）连接射频电路板的输出端。2.根据权利要求1所述的一种L波段信号调理模块，其特征在于，所述控制电路板包括主控芯片，所述主控芯片连接有BUFFER电路和用于与所述上位机通信的SPI接口，所述BUFFER电路与射频电路板采用电源线连接。3.根据权利要求2所述的一种L波段信号调理模块，其特征在于，所述BUFFER电路有多个，用于将所述主控芯片输出的信号滤波后输入所述射频电路板的第一数控衰减器（B1）、第二数控衰减器（B2）、第一数控移相器（C1）和第二数控移相器（C2）。4.根据权利要求3所述的一种L波段信号调理模块，其特征在于，所述BUFFER电路包括buffer芯片（U3），所述buffer芯片的2脚接地，5脚接3.3V直流电压，1脚和3脚分别作为第一输入端和第二输入端接收所述主控芯片输入的信号,6脚连接电阻R24的第一端，电阻R24的第二端通过电容C2接地，并连接第一输出端，4脚连接电阻R25的第一端，电阻R25的第二端通过电容C3接地，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭仲生，
申请(专利权)人：成都华兴汇明科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51