超宽带Ka频段低噪声下变频器制造技术

一种超宽带Ka频段低噪声下变频器。包括LNA、射频滤波器、混频器、本振单元、中频滤波器、复用单元及电源管理和控制单元，该下变频器的本振单元设为跳频本振，射频滤波器设为能根据工作子带进行对应切换的开关滤波器组开关滤波器组，射频信号输入超宽带LNA依次通过开关滤波器组、混频器、中频滤波器、复用单元然后输出中频，所述下变频器为超宽带LNA。可将该高Ka频段低噪声下变频器在不更换的情况下应用于全球，其要点在于是将本振设置为跳频本振以能对于同样的射频频率配置不同的中频频率输出，兼容多种调制解调器使用。其通过对跳频本振控制，地面站系统能对所述变频器进行一键工作频率切换或者配合全球定位系统进行自动切换。切换。切换。

【技术实现步骤摘要】
超宽带Ka频段低噪声下变频器


[0001]本技术涉及一种卫通设备，特别是涉及一种能实现用于全球的超宽带Ka频段低噪声下变频器。

技术介绍

[0002]卫星移动通信凭借其覆盖范围广、不受地理条件影响等优势，与地面通信系统形成互补，广泛应用于地面通信系统不易覆盖或建设成本价过高的领域。其覆盖范围大，通信距离远：一颗地球静止通信卫星的微波束，可覆盖地球表面的40％，能供17000千米的两个地面站直接通信；通信容量大：传统Ku卫星容量约为2Gbps，高通量Ku卫星容量最高达30Gbps； Ka高通量卫星容量达140Gbps；传输质量高：不受地形、地物等自然条件影响，且不易受自然或人为干扰以及通信距离变化的影响，通信稳定可靠；机动性好：能根据需要迅速建立同各个方向的通信联络；基于以上优势，卫星通信目前广泛应用于渔政、水利、救灾、勘探以及军事等各个领域。
[0003]目前，全球用于Ka频段卫星通信的上行频段和下行频段为27.5GHz～31GHz和17.7GHz～ 21.2GHz，而且，不同的国家或区域，只能使用其中的某一指定频段。例如我国本土使用频率为上行29.4GHz～31GHz，下行频段为19.6GHz～21.2GHz。
[0004]市面上针对Ka频段卫星通信系统地面站应用的Ka频段低噪声下变频器均为窄带的，只能工作于某一指定地域，如图1所示，为现有的窄带Ka频段低噪声下变频器的原理框图，其主要包含：窄带LNA、射频滤波器、混频器、本振、中频滤波器、复用单元；
[0005]通常还包含电源管理及控制单元，射频信号输入窄带LNA依次通过射频滤波器、混频器、中频滤波器、复用单元然后输出中频。
[0006]该窄带Ka频段低噪声下变频器，其射频放大器和滤波器为固定的某一窄带频段，本振频率为一个固定的点频频率，根据目前Ka频段的全球地域和频率划分，配备该窄带Ka频段低噪声下变频器的Ka频段卫星通信地面站系统，只能工作于某一个指定的地域，如果需要在其他地域工作，则必须将该Ka频段低噪声下变频器换成其他频段的。因此如果地面站需要在全球范围内工作，则在不同的地域需要更换不同的Ka频段低噪声下变频器。
[0007]针对目前市面上的Ka频段只能工作于某一固定地域的情况，本技术提出了一种能够实现全球工作的超宽带Ka频段低噪声下变频器。

技术实现思路

[0008]本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、可用于实现卫通设备多频段切换的超宽带Ka频段低噪声下变频器。
[0009]为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案：
[0010]一种超宽带Ka频段低噪声下变频器，包括LNA、射频滤波器、混频器、本振单元、中频滤波器、复用单元及电源管理和控制单元，其中，该下变频器的本振单元设为跳频本振，射频滤波器设为能根据工作子带进行对应切换的开关滤波器组，所述下变频器的LNA为超
宽带LNA，射频信号输入超宽带LNA依次通过开关滤波器组、混频器、中频滤波器、复用单元然后输出中频。
[0011]本技术提供的超宽带Ka频段低噪声下变频器，包括跳频本振及开关滤波器组、混频器、跳频本振(本振单元)、中频滤波器、复用单元及电源管理和控制单元，其主要是将所述下变频器的本振单元设为跳频本振，射频滤波器为开关滤波器组。本技术超宽带Ka 频段低噪声下变频器，较佳的是所述下变频器为超宽带LNA。
[0012]本技术还提供了一种实现提高Ka频段低噪声下变频器应用于全球的方法，其是将本振设置为跳频本振以能对于同样的射频频率配置不同的中频频率输出，兼容多种调制解调器使用。
[0013]较佳的是其通过对跳频本振控制，地面站系统能对所述变频器进行一键工作频率切换或者配合全球定位系统进行自动切换。
[0014]与现有的窄带Ka频段低噪声下变频器相比，本技术的一种超宽带Ka频段低噪声下变频器具有以下优势：
[0015]1、成本更低：对于有全球工作的地面站系统来说，只需要配备一个超宽带Ka频段低噪声下变频器即可；如果配备窄带Ka频段低噪声下变频器，则需要配备好几种。
[0016]2、切换方便：配备超宽带Ka频段低噪声下变频器的地面站系统可通过软件进行一键甚至结合自身的全球定位系统可实现自动切换。如果配备窄带Ka频段低噪声下变频器，则需要进行模块更换。
[0017]3、系统兼容性更强：超宽带Ka频段低噪声下变频器为跳频本振，对于同样的射频频率，能够配置不同的中频频率输出，能够兼容不同的调制解调器使用。
[0018]下面结合附图对本技术超宽带Ka频段低噪声下变频器做进一步说明。
附图说明
[0019]图1为现有技术的窄带Ka频段低噪声下变频器原理框图；
[0020]图2为本技术的一种超宽带Ka频段低噪声下变频器组成原理框图。
具体实施方式
[0021]本技术中的超宽带Ka频段低噪声下变频器，是将传统的窄带Ka频段低噪声下变频器的多个功能单元进行了改进，主要是在LNA、滤波器和本振等单元做了进一步研制，使得其能够工作于更宽的频段，在本技术中的超宽带Ka通常是指至少17.7GHz～21.2GHz的范围。
[0022]本技术的一种超宽带Ka频段低噪声下变频器的原理框图是如图2所示，主要包含：
[0023]宽带LNA、开关滤波器组、混频器、跳频本振、中频滤波器、复用单元及电源管理和控制单元；
[0024]相对于现有的变频器，本技术最主要的改进之一是将本振单元设计成跳频本振，以根据对于不同的射频和中频需求，可进行本振软件重构。
[0025]另外，还将输入端的LNA(低噪声放大器)设计成超宽带LNA，使得其能工作在更宽的频段(通常为17.7GHz～21.2GHz)。
[0026]并且，将射频滤波器设计成开关滤波器组(射频滤波器组)，对于不同的工作子带，进行对应的滤波器切换。
[0027]在具体应用中，本技术的超宽带Ka频段低噪声下变频器借助跳频本振的设置，对于同样的射频频率，能够配置不同的中频频率输出，能够兼容不同的调制解调器使用，亦可在全球范围内因应不同地域的工作，进行对应的滤波器切换，无需更换不同的Ka频段低噪声下变频器。因而对于有全球工作的地面站系统来说，只需要配备一个本技术的超宽带 Ka频段低噪声下变频器即可。
[0028]进一步的实施方案中，配备有本技术的超宽带Ka频段低噪声下变频器的地面站系统可通过软件进行一键甚至结合自身的全球定位系统可实现自动切换。
[0029]以上所述的实施例仅仅是对本技术的优选实施方式进行描述，并非对本技术的范围进行限定，在不脱离本技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本技术权利要求书确定的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带Ka频段低噪声下变频器，包括LNA、射频滤波器、混频器、本振单元、中频滤波器、复用单元及电源管理和控制单元，其特征在于，该下变频器的本振单元设为跳频本振，射频滤波器设为能根据工作子带进行对应切换的开关滤波器组，所述下变频器的LNA为超宽带LNA，射频信号输入超宽带LNA依次通过开关滤波器组、混频器、中频滤波器、复用单元然后输出中频...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜小平，龙腾武，李文明，
申请(专利权)人：河北东森电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：