一种基于锁相环的中频至L波段的室外型变频器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于锁相环的中频至L波段的室外型变频器，包括防水壳体，所述防水壳体的前部安装有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；所述防水壳体内部安装有PCB电路板；所述PCB电路板的电源区焊接有电源模块；所述PCB电路板的控制区焊接有MCU、可变衰减器和10MHz参考源；所述PCB电路板的的射频区焊接有锁相环电路、第一滤波器、前级放大器、后级放大器、混频器和第二滤波器；本实用新型专利技术的优点在于：解决了用户卫星通信中70/140MHz的调制解调器与卫星上变频放大器之间的变频与衔接。衔接。衔接。

【技术实现步骤摘要】
一种基于锁相环的中频至L波段的室外型变频器


[0001]本技术涉及一种室外型变频器，具体地说是一种基于锁相环的中频至L波段的室外型变频器，属于室外型变频器领域。

技术介绍

[0002]自卫星通信行业诞生以来，由于科技的迅速发展，经历了多次创新和迭代。
[0003]卫星通信设备的代际差距与兼容性问题日渐凸显。举例来说，早期的卫星调制解调器的工作频率大多在70MHz
±
18MHz或140MHz
±
36MHz，配套的卫星地面站射频设备的中频频率也相应的与同时代的卫星调制解调器相同，并将其直接变频为卫星射频频率，此类卫星地面站射频设备被称为收发信机。
[0004]随着集成电路和射频器件的发展，越来越多的卫星调制解调器工作频率设计为L波段（950
–
2150MHz），这个频率远远高于70/140MHz，相应的，上变频放大器（BUC）被用于L波段与卫星射频信号之间的转换装置。上变频放大器（BUC）与收发信机相比，体积小，重量轻，效率高，成本低，几乎所有新建的卫星地面站点都会选择此类设备。因此，世界上生产收发信机的厂家越来越少，收发信机越来越不容易采购。而对于原本使用70/140MHz中频的卫星地面站来说，一旦收发信机出现故障，将面临没有备用记得现状，而对于一些敏感行业来说，这是绝对不允许发生的。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于，设计了一种基于锁相环的中频至L波段的室外型变频器，解决了用户卫星通信中70/140MHz的调制解调器与卫星上变频放大器之间的变频与衔接。
[0006]本技术的技术方案为：
[0007]一种基于锁相环的中频至L波段的室外型变频器，包括防水壳体，所述防水壳体采用一体式密封设计，所述防水壳体的表面涂有纳米防水涂层；所述防水壳体的前部安装有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；所述防水壳体内部安装有PCB电路板；所述PCB电路板上根据功能划分为电源区、控制区和射频区；所述PCB电路板的电源区焊接有电源模块；所述PCB电路板的控制区焊接有MCU、可变衰减器和10MHz参考源；所述PCB电路板的的射频区焊接有锁相环电路、第一滤波器、前级放大器、后级放大器、混频器和第二滤波器；
[0008]所述第一接口为航空插头，所述第一接口的外端口通过电源线与供电设备相连接，用于输入24V直流电；所述第一接口的内端口通过线缆与所述电源模块相连接，所述电源模块为变压器，用于将输入的24V直流电压转换成可供所述的MCU、可变衰减器、10MHz参考源、锁相环电路、第一滤波器、前级放大器、后级放大器、混频器和第二滤波器使用的电压。
[0009]进一步的，所述第二接口为航空插头，所述第二接口的外端口用于外接计算机或者上位机的通信线；所述第二接口的内端口通过线缆与所述MCU相连接，所述MCU即微控制单元，把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、
DMA等周边接口，以及LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，用于控制变频器的输出功率和输出频点。
[0010]进一步的，所述第三接口和第四接口均为N型同轴连接器；所述第三接口的外端口用于外接70/140MHz设备的通信线，接收70/140MHz中频信号；所述第三接口的内端口通过线缆连接可变衰减器，所述可变衰减器为控制电压衰减值的芯片，用于控制输入的70/140MHz中频信号电频的大小。
[0011]进一步的，所述第四接口用于输出L波段信号，所述第四接口的外端口通过外接的通信线与上变频放大器相连接；所述第四接口的内端口通过线缆与所述第二滤波器相连接；所述第二滤波器为选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，用于初级滤除信号中无用的杂波，极大地衰减其他频率成分。
[0012]进一步的，所述10MHz参考源为晶体振荡器，封装于独立的屏蔽盒中,用于提供频率高度稳定的10MHZ频率的正弦波信号；所述10MHz参考源与锁相环电路相连接。
[0013]进一步的，所述锁相环电路用于完成两个电信号相位同步的自动控制；所述锁相环电路一端连接所述10MHz参考源，另一端连与所述混频器相连接；所述锁相环电路由所述MCU进行控制。
[0014]进一步的，所述前级放大器用于对电路中的70/140MHz中频信号进行初级放大；所述前级放大器的一端与所述可变衰减器相连接，所述前级放大器的另一端与所述第一滤波器相连接。
[0015]进一步的，所述第一滤波器和所述第二滤波器的结构完全相同，用于终级滤除信号中无用的杂波；所述第一滤波器的一端与所述前级放大器相连接；所述第一滤波器的另一端与所述所述混频器相连接。
[0016]进一步的，所述混频器用于将输入的70/140MHz中频信号和10MHz本振信号混合，输出L波段信号；所述混频器的一端设有中频信号接口，与所述第一滤波器相连接；所述混频器的另一端与所述后级放大器相连接；
[0017]更进一步的，所述混频器还设有本振信号接口，用于连接所述锁相环电路。
[0018]进一步的，所述后级放大器用于对电路中的70/140MHz中频信号进行输出之前的终极放大；所述后级放大器的一端与所述混频器相连接；所述后级放大器的另一端与所述第二滤波器相连接。
[0019]工作时，外接的供电设备通过电源线和所述第一接口将24V直流电输入到所述电源模块，所述电源模块将24V电源转换成12V、5V、3.3V等直流电压分别供给MCU、可变衰减器、10MHz参考源、锁相环电路、第一滤波器、前级放大器、后级放大器、混频器和第二滤波器，所述室外型变频器开始工作；
[0020]外接的计算机或者上位机通过第二接口对所述室外型变频器进行配置，通过串口命令协议设置所述室外型变频器的输出频率和变频增益值到MCU中；所述MCU开始控制10MHz参考源工作；所述10MHz参考源输出10MHZ频率的正弦波信号给锁相环电路；所述MCU通过串行总线将输出频率信息传送给所述锁相环电路，所述锁相环电路通过对10MHZ频率的正弦波信号的多次鉴相、分频操作，最终输出一个稳定的本振频率为f0的本振信号到所述混频器的本振信号接口。所述MCU将变频增益信息通过串行总线传输到所述可变衰减器，同时配和前级放大器和后级放大器使所述室外型变频器具有一个稳定的增益值。
[0021]外接70/140MHz设备通过第三接口输入需要变频的70/140MHz中频信号，所述70/140MHz中频信号经过所述可变衰减器衰减到一定的电频范围，然后进入前级放大器，对所述70/140MHz中频信号进行预放大，然后进入到滤波器进行滤波，滤除不需要的杂波后，70/140MHz中频信号进入所述混频器的中频信号接口；所述70/140MHz中频信号与本振信号在所述混频器内进行乘法运算，产生频率为IF+f0的L波段信号，所述L波段信号经过后级放大器放大和第二滤波器滤波之后，即得到目标信号，目标信号通过端口4输出到BUC。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于锁相环的中频至L波段的室外型变频器，其特征在于：包括防水壳体，所述防水壳体的前部安装有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；所述防水壳体内部安装有PCB电路板；所述PCB电路板的电源区焊接有电源模块；所述PCB电路板的控制区焊接有MCU、可变衰减器和10MHz参考源；所述PCB电路板的射频区焊接有锁相环电路、第一滤波器、前级放大器、后级放大器、混频器和第二滤波器。2.根据权利要求1所述的一种基于锁相环的中频至L波段的室外型变频器，其特征在于：所述第一接口为航空插头，所述第一接口的外端口通过电源线与供电设备相连接，用于输入24V直流电；所述第一接口的内端口通过线缆与所述电源模块相连接，所述电源模块为变压器，用于将输入的24V直流电压转换成可供所述的MCU、可变衰减器、10MHz参考源、锁相环电路、第一滤波器、前级放大器、后级放大器、混频器和第二滤波器使用的电压。3.根据权利要求1所述的一种基于锁相环的中频至L波段的室外型变频器，其特征在于：所述第二接口为航空插头，所述第二接口的外端口用于外接计算机或者上位机的通信线；所述第二接口的内端口通过线缆与所述MCU相连接。4.根据权利要求1所述的一种基于锁相环的中频至L波段的室外型变频器，其特征在于：所述第三接口和第四接口均为N型同轴连接器；所述第三接口的外端口用于外接70/140MHz设备的通信线，接收70/140MHz中频信号；所述第三接口的内端口通过线缆连接可变衰减器，所述可变衰减器为控制电压衰减值的芯片，用于控制输入的70/140MHz中频信号电频的大小。5.根据权利要求1所述的一种基于锁相环的中频至L波段的室外型变频器，其特征在于：所述第四接口用于输出L波段信号，所述第四接口的外端口通过外接的通信线与上变频放大器相连接；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，王雅静，章群志，薛聪聪，
申请(专利权)人：北京星港卫讯科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：