一种低噪声开关双工器制造技术

本发明专利技术公开了一种低噪声开关双工器，包括单刀双掷开关一、单刀双掷开关二、单刀双掷开关三、单刀双掷开关四、低噪声放大器一、低噪声放大器二、双工器，单刀双掷开关一和单刀双掷开关三与双工器连接，双工器连接天线；所述单刀双掷开关二的输入接发射通道，单刀双掷开关二的输出分别至单刀双掷开关一和单刀双掷开关三，单刀双掷开关一输出至单刀双掷开关四的线路上设置有低噪声放大器二，单刀双掷开关三输出至单刀双掷开关四的线路上设置有低噪声放大器一，单刀双掷开关四输出至接收通道；本发明专利技术通过在特定位置接入低噪声放大器，可有效降低接收信道的噪声系数，提高接收灵敏度，并改善接收通道和发射通道的隔离度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微波或毫米波电路与系统的收发前端
，尤其涉及一种可有效降低使用开关双工器的微波毫米波收发前端的接收信道噪声系数的低噪声开关双工器。
技术介绍
双工期在现代微波毫米波系统中应用广泛，特别是在需要收发通道同时工作的时候。当要求收发通道收发频率可以切换且体积较小的时候，即发射频率f1接收频率f2和发射频率f2接收频率f1这两种工作状况切换，常使用以下开关双工方案，如图1所示。使用这种方案时接收通道信号经历双工器和两个单刀双掷开关，插入损耗较大，使接收通道噪声系数偏高，接收灵敏度降低。
技术实现思路
本专利技术为克服上述开关双工器插入损耗大，使接收通道噪声系数偏高，接收机灵敏度降低的缺陷，提出了一种低噪声开关双工器，通过接入的低噪声放大器，可有效降低接收信道的噪声系数，提高接收灵敏度，改善接收通道和发射通道的隔离度。本专利技术采用的技术方案是：一种低噪声开关双工器，其特征在于：包括单刀双掷开关一、单刀双掷开关二、单刀双掷开关三、单刀双掷开关四、低噪声放大器一、低噪声放大器二、双工器，单刀双掷开关一和单刀双掷开关三与双工器连接，双工器连接天线；所述单刀双掷开关二的输入接发射通道，单刀双掷开关二的输出分别至单刀双掷开关一和单刀双掷开关三，单刀双掷开关一输出至单刀双掷开关四的线路上设置有低噪声放大器二，单刀双掷开关三输出至单刀双掷开关四的线路上设置有低噪声放大器一，单刀双掷开关四输出至接收通道。当发射频率为f1、接收频率为f2时，所述低噪声开关双工器的发射信号的流向为：从发射通道进入单刀双掷开关二，然后经过单刀双掷开关一，然后进入双工器，然后到天线。当发射频率为f1、接收频率为f2时，所述低噪声开关双工器的接收信号的流向为：从天线到双工器，然后从双工器进入单刀双掷开关三，经过单刀双掷开关三进入到单刀双掷开关四，然后进入接收通道。其中，天线到接收通道的噪声系数为3.01dB。当发射频率为f1、接收频率为f2时，发射信号耦合到接收通道包括三条路径：（1）从发射通道进入单刀双掷开关二，然后进入单刀双掷开关三，然后进入低噪声放大器一，然后进入单刀双掷开关四，最后进入接收通道；（2）从发射通道进入单刀双掷开关二，然后进入单刀双掷开关三，然后进入低噪声放大器一，然后进入单刀双掷开关四，最后进入接收通道；（3）从发射通道进入单刀双掷开关二，然后进入单刀双掷开关一，然后进入双工器，然后进入单刀双掷开关三，然后进入低噪声放大器一，然后进入单刀双掷开关四，最后进入接收通道。所述低噪声放大器一和低噪声放大器二，由外部信号控制是否工作。本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过在特定位置接入低噪声放大器，可有效降低接收信道的噪声系数，提高接收灵敏度，并改善接收通道和发射通道的隔离度。附图说明图1为传统的开关双工器示意图；图2为本专利技术的示意图；图3为本专利技术的具体实施示意图。其中，附图标记为：1-腔体；2-腔体双工器；3-单刀双掷开关一；4-单刀双掷开关二；5-单刀双掷开关三；6-单刀双掷开关四；7-低噪声放大器一；8-低噪声放大器二；9-双工器公共端；10-发射输入端；11-接收输出端；12-控制输入端。具体实施方式如图2所示，一种低噪声开关双工器，包括单刀双掷开关一SPDT1、单刀双掷开关二SPDT2、单刀双掷开关三SPDT3、单刀双掷开关四SPDT4、低噪声放大器一LNA1、低噪声放大器二LNA2、双工器，单刀双掷开关一SPDT1和单刀双掷开关三SPDT3与双工器连接，双工器连接天线；所述单刀双掷开关二SPDT2的输入接发射通道，单刀双掷开关二SPDT2的输出分别至单刀双掷开关一SPDT1和单刀双掷开关三SPDT3，单刀双掷开关一SPDT1输出至单刀双掷开关四SPDT4的线路上设置有低噪声放大器二LNA2，单刀双掷开关三SPDT3输出至单刀双掷开关四SPDT4的线路上设置有低噪声放大器一LNA1，单刀双掷开关四SPDT4输出至接收通道。当发射频率为f1、接收频率为f2时，所述低噪声开关双工器的发射信号的流向为：从发射通道进入单刀双掷开关二SPDT2，然后经过单刀双掷开关一SPDT1，然后进入双工器，然后到天线。当发射频率为f1、接收频率为f2时，所述低噪声开关双工器的接收信号的流向为：从天线到双工器，然后从双工器进入单刀双掷开关三SPDT3，经过单刀双掷开关三SPDT3进入到单刀双掷开关四SPDT4，然后进入接收通道。其中，天线到接收通道的噪声系数为3.01dB。当发射频率为f1、接收频率为f2时，发射信号耦合到接收通道包括三条路径：（1）从发射通道进入单刀双掷开关二SPDT2，然后进入单刀双掷开关三SPDT3，然后进入低噪声放大器一LNA1，然后进入单刀双掷开关四SPDT4，最后进入接收通道；（2）从发射通道进入单刀双掷开关二SPDT2，然后进入单刀双掷开关三SPDT3，然后进入低噪声放大器一LNA1，然后进入单刀双掷开关四SPDT4，最后进入接收通道；（3）从发射通道进入单刀双掷开关二SPDT2，然后进入单刀双掷开关一SPDT1，然后进入双工器，然后进入单刀双掷开关三SPDT3，然后进入低噪声放大器一LNA1，然后进入单刀双掷开关四SPDT4，最后进入接收通道。图1中传统的双工器方案的各个器件性能如表1所示。表1各器件性能参数按照该方案，设发射频率为f1、接收频率为f2时，发射信号流向为：D->C->B->A，接收信号流向为：A->G->H->I->J，天线到接收通道的噪声系数为4dB。发射信号耦合到接收通道的路径包括:1，D->F->H->I->J，耦合插损为50dB；2，D->C->E->I->J，耦合插损为50dB；3，D->C->B->G->H->I->J，耦合插损为70dB。本专利技术方案如下图2所示，在接收通道单刀双掷开关SPDT4前的两个线路上分别接入一个低噪声放大器，将接收信号放大后再由开关选通进入接收通道，同时这两个低噪声放大器可由外部信号控制是否工作，各个器件性能如表1所示。按照本专利技术的方案，当发射频率为f1、接收频率为f2时，发射信号流向为：D->C->B->A，接收信号流向为：A->G->H->I->J，天线到接收通道的噪声系数为3.01dB。发射信号耦合到接收通道的路径包括：（1）D->F->H->I->J，耦合插损为50dB；（2）D->C->E->I->J，如考虑低噪声放大器的关断隔离为30dB，耦合插损为80dB；（3）D->C->B->G->H->I->J，耦合插损为70dB。相比于图1所示方案，其中一条耦合路径的插损明显增大，有利于改善发射通道和接收通道的隔离度。如图3所示，腔体1为整个开关双工结提供屏蔽和载体，将各个器件和互联电路装在腔体内；腔体双工器2提供频率通道，将发射由公共端输出到天线，将接收信号由天线转入接收信道；3、4、5、6为单刀双掷开关一至单刀双掷开关四，通过由控制输入端12接入的外部控制信号控制接通的支路，达到频率通道选通功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低噪声开关双工器，其特征在于：包括单刀双掷开关一、单刀双掷开关二、单刀双掷开关三、单刀双掷开关四、低噪声放大器一、低噪声放大器二、双工器，单刀双掷开关一和单刀双掷开关三与双工器连接，双工器连接天线；所述单刀双掷开关二的输入接发射通道，单刀双掷开关二的输出分别至单刀双掷开关一和单刀双掷开关三，单刀双掷开关一输出至单刀双掷开关四的线路上设置有低噪声放大器二，单刀双掷开关三输出至单刀双掷开关四的线路上设置有低噪声放大器一，单刀双掷开关四输出至接收通道。

【技术特征摘要】
1.一种低噪声开关双工器，其特征在于：包括单刀双掷开关一、单刀双掷开关二、单刀双掷开关三、单刀双掷开关四、低噪声放大器一、低噪声放大器二、双工器，单刀双掷开关一和单刀双掷开关三与双工器连接，双工器连接天线；所述单刀双掷开关二的输入接发射通道，单刀双掷开关二的输出分别至单刀双掷开关一和单刀双掷开关三，单刀双掷开关一输出至单刀双掷开关四的线路上设置有低噪声放大器二，单刀双掷开关三输出至单刀双掷开关四的线路上设置有低噪声放大器一，单刀双掷开关四输出至接收通道。2.根据权利要求1所述的一种低噪声开关双工器，其特征在于：当发射频率为f1、接收频率为f2时，所述低噪声开关双工器的发射信号的流向为：从发射通道进入单刀双掷开关二，然后经过单刀双掷开关一，然后进入双工器，然后到天线。3.根据权利要求1所述的一种低噪声开关双工器，其特征在于：当发射频率为f1、接收频率为f2时，所述低噪声开关双工器的接收信号的流向为：从天线到双...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟伟，凌源，王平，黄学骄，李智鹏，徐刚，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51