微波倍频调制收发器制造技术

微波倍频调制收发器由微带双频双极化天线和微波倍频调制电路组成。其结构特征是该天线板与调制电路板背靠背安装在一块金属板上，通过微带同轴垂直转换将两部分电路相联接。线路特征是采用了双频双极化天线和高效率的微波倍频调制电路。本微波倍频调制收发器结构紧凑、效率高、生产成本低、便于批量生产，适用于用微波作为信息载波的无接触式电子信息识别系统。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术属于微波器件，特别适用于用微波作为信息载波的无接触式电子信号识别系统。随着电子高科技的快速发展，电子信息识别系统技术已用于各种管理工作之中。由于设计的线路和产品的结构各异，带来的使用利弊也是不同的。如，1987年由T.Razban等发表干美国微波杂志(MICROWAVE JOURNAL)的一篇文章“无源交通卡系统”(Passive Transponder Card System)报道了一种汽车用的无源电子信息卡，给出了原理性的电路和已达到的技术指标，其系统方框图如图1所示，图2给出了这种无源电子信息卡的微波功能模块的电路图形。该系统的基本工作原理为双频双极化天线(1＇)接收由地面主机发射的频率为1250MHz的微波信号，并通过微带定向耦合器(3＇)将接收的微波信号分为两个部份，一部份供给微波检波器(4＇)将微波信号变为供无源电子信息卡电路使用的直流功率源，另一部份则供给倍频调制电路(2＇)，倍频调制电路中的微波二级管把接收的微波信号倍频到2500MHz，同时代表电子信息卡信息特征的编码信号也加到微波二极管上，对倍频后的微波信号进行调制．被调制的微波倍频信号再经双频双极化天线(1＇)输出，送回主机进行识别处理。该文介绍的无源电子信息卡的特点是将微波直流功率转换器与倍频调制器共同使用了一付收发天线，用微带定向耦合器将两个功能不同的微波电路单元倍频调制器和微波直流变换器分开，表面上看，节省了一个天线，减小了天线所占的面积，但由于以下的原因，使得该系统存在明显的缺陷，影响了性能。1．所选工作频第偏低，增加了天线和微波电路的尺寸，天线与微波电路位于同一平面，所占的面积较大。2．该系统工作频率非此类系统的国际标准频率，易对其它电子系统构成干扰，难以获得无线电频率管理部门的批准使用。3．作为功率分配点的微带定向耦合器隔离度低，易造成信号在两个不同功能的微波电路之间相互串扰，使工作性能下降，且增加调试和检测难度，不利于批量生产。4．该系统微波发射功率高达17W，可以推断出该系统的微波电路工作效率不高，原因是微波电路的匹配措施比较简单，电路优化不够，只能采用提高主机发射功率来进行补偿。而象这样高的发射功率造成的电磁环境污染和电磁干扰以及对人体的危害，将使得该系统无法得到推广。本技术的目的是为上述微波系统提供一种高效率，低成本，结构紧凑，不需调试，适合于大批量生产的无源或有源电子信息卡的微波调制收发器，其所需主机工作频率为国际标准推荐的2450MHz，所需微波发射功率仅为0.4W，从而使这些系统的性能得到大大改善，真正达到实用化。为了实现上述目的，本技术提供出一种新的设计方案，该方案提供的微波倍频调制收发器主要是由微带双频双极化天线和微波倍频调制电路组成，它的结构特征是双频双极化天线板与微波倍频调制电路板背靠背安装在一块金属板上，并通过微带同轴垂直转换将两部份电路相联接见附图7。由附图3线路方框图可见，双频双极化天线输出口与倍频调制电路的基波输入端相联接，将双频双极化天线输出的微波信号传入到倍频调制电路，编码器与低通滤波网络相联，编码信号经过低通滤波网络处理之后，再由低通滤波网经输出口送入倍频调制器，倍频调制器的输出端与双频双极化天线的倍频输入口相接。调制后的倍频信号通过双频双极化天线发回主机进行识别处理。参照附图4、图5、图6，本技术的工作原理是双频双极化微带天线接受由主机辐射的微波信号(工作频率为2450MHz)，由于极化方向的不同，基频输出口(4)有微波信号输出，倍频输入口(6)无信号输出。基频输出口(4)的微波信号经过微带同轴垂直转换(22)，被送到倍频调制电路的微波二极管(14)上，微波二极管对接收的微波信号进行二次倍频，同时，标志电子信息卡(电子标签)信息特征的编码信号也通过低通滤波器加到二极管(14)上，对倍频后的微波信号进行调制，被调制的微波倍频信号(工作载波为4900MHz)，经调制电路的倍频传输线(18)，通过微带同轴垂直转换(23)输出到双频双极化天线的倍频输入口(6)，并由双频双极化天线发射，由主机对信号进行接收、识别和处理。 附图说明图1是已有技术系统方框图图2是已有技术微波功能模块电路图图3是本技术工作原理方框图图4是本技术双频双极化微带天线图图5是本技术微波倍频调制电路图图6是本技术的结构示意图图7是本实作新型结构安装示意图以下结合附图通过实施例进一步说明本技术。现以制作用于CS-1型车辆信息识别系统中电子标签的倍频调制收发组件为例，制作分三大步骤。第一步制作微带双频双极化收发天线(见附图4、附图6)。天线基片(24)选用厚度为1.5mm的双面覆铜聚四氟乙烯介质板，其相对介电常数为23，在该板上制作天线电路。微带双频双极化天线由双频双极化辐射单元(1)、基频阻抗变换节(2)、并联分支调配节(3)、基频输出传输线(4)、倍频阻抗变换节(5)和倍频输入传输线(6)组成。其中双频双极化辐射单元的长边设计在工作频率为2450MHz时产生谐振，短边设计在工作频率为4900MHz时产生谐振，以保证极化方向互相垂直的基波(2450MHz)和倍频载波4900MHz都具有良好的接收和发射效果。本例的辐射单元(1)尺寸为(35-36)mm长，(18-19)mm宽。基频阻抗变换节(2)、其尺寸为(22-24)mm长、(0.5-0.8)mm宽．位于双频双极化辐射单元(1)的短边中点。倍频阻抗变换节(5)，其尺寸为(11-12)mm长、(2.2-2.4)mm宽．位于辐射单元(1)的长边中点。从而使得基波信号和倍频信号在空间极化方向相互垂直，互不干扰。基波输出传输线(4)，其尺寸为(4-4.2)mm宽，它的输入端通过(12-14)mm长(1-1.2)mm宽的并联分支调配节(3)与基频阻抗变换节(2)相连，它的输出端与微带同轴垂直转换(22)相连。它的长度尺寸视与倍频调制电路基波输入口相连的微带同轴垂直转换接口(22)的位置而变化，可弯曲、转折等。倍频输入传输线(6)，其尺寸为(4-4.5)mm宽，它的输出端与倍频阻抗变换节(5)相连，输入端与微带同轴垂直转换接口(23)相连，其长度视与倍频调制电路的倍频输出口与微带同轴垂直转换接口(23)的位置而定，可弯曲、转折等。以保证结构紧凑。这两种传输线长度的变化，概不影响其性能。第二步制作倍频调制电路(见附图5、附图6)。倍频调制电路由基波输入传输线、匹配变换网络、微波二极管、倍频输出传输线、隔离电容和低频滤波网络组成。基波输入传输线(7)尺寸为(2-2.3)mm宽，阻抗为50欧姆，输入端与微带同轴垂直转换接口(22)相联，输出端与匹配变换网络相联，其作用是将天线接收的微波信号输入到倍频调电路。匹配变换网络由尺寸为(5.8-6.1)mm宽(7.5-8)mm长，斜角为45°的阻抗变换节一(8)、尺寸为(3.4-3.8)mm宽1mm长阻抗变换节二(9)、尺寸为(2-2.3)mm宽1mm长阻抗变换节三(10)、尺寸为(5.8-6.1)宽2mm长的阻抗变化节四(11)、尺寸为(2-2.3)mm宽(9-9.5)mm长的移相段(12)和尺寸为(0.5-0.7)mm宽(19-22)mm长的短路支节(13)组成。该网络的作用是一本文档来自技高网...

【技术保护点】
微波倍频调制收发器主要是由微带双频双极化天线和微波倍频调制电路组成，其结构特征是双频双极化天线板与波倍频调制电路板背靠背安装在一块金属板上，并通过微带同轴垂直转换将两部份电路相联接；其线路特征是双频双极化天线输出口与倍频调制电路的基波输入端相联接，将双频双极化天线输出的微波信号传入到倍频调制电路中，编码器与低通滤波网络相连，编码信号经过低通滤波网络处理之后，再由低通滤波网络输出口送入倍频调制器，倍频调制器的输出端与双频双极化天线的倍频输入口相接，调制后的倍频信号通过双频双极化天线发回主机进行识别处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王鲁豫，曹康白，宋莉萍，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]