0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的设计方法技术

本发明专利技术公开了一种0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的设计方法，本发明专利技术的难点为在原理图电路仿真的基础上，对开关滤波组件的盒体、挡条、PCB板进行三维电磁场仿真建模，得出更加精确的电场能量、磁场能量、S参数仿真结果，涉及到射频电路有源器件、无源器件、PCB S参数进行系统级建模仿真要求，仿真难度大，本发明专利技术在三维电磁场仿真和原理图电路仿真的基础上，对开关滤波组件的有源器件、无源器件、PCB S参数进行精确仿真建模，从而在加工实物之前，对0.7～2GHz联动控制双路输出的开关滤波组件精确分析，在雷达接收机的设计中具有指导作用。导作用。导作用。

【技术实现步骤摘要】
0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的设计方法


[0001]本专利技术属于雷达接收机集成电路领域，具体涉及一种0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的设计方法。

技术介绍

[0002]开关滤波组件能够将从天线接收到的0.7～2GHz微弱雷达信号经开关滤波组件放大、功分、衰减、开关选择和滤波处理，输出满足要求的射频信号，被广泛应用于卫星通信和雷达中。
[0003]传统的开关滤波组件设计方法是凭借经验设计，简单计算增益指标即开始设计并加工实物，单路输出，控制和功能单一，组件厚度12mm甚至更厚。
[0004]随着雷达接收机的发展，多路天线接收雷达信号，并且每路雷达信号工作频段不同，高集成度，现在雷达系统中0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件设计体积要求尽量小，所以信号串扰、信号线交叉电磁兼容问题比较突出。
[0005]原有的设计方法仅仅依靠工程经验设计，然后加工实物，如果实物测试结果不满足要求，然后将设备进行返修，浪费人力、时间和元器件成本，设计师的工作效率较低，加班加点，原因是设计师在设计组件时，仅仅对原理图进行仿真，没有对开关滤波组件的PCB和结构进行三维电磁场仿真建模，更没有对射频电路中有源器件、无源器件、PCB S参数进行系统级建模仿真。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出了一种0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的设计方法，解决了P/L波段变频通道对0.7～2GHz联动控制双路输出的开关滤波组件可靠性高、联动控制、集成度高和通用性强方面的要求。
[0007]实现本专利技术的技术解决方案为：一种0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的设计方法，其特征在于，步骤如下：
[0008]S1：根据雷达接收机中0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的技术指标要求，对0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件制定方案，转入S2。
[0009]S2：根据上述制定方案，并结合原理图，得到原理图仿真模型，转入S3。
[0010]S3：根据0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的原理图仿真模型的结果对该组件进行PCB设计，以及结构设计，转入S4。
[0011]S4：根据0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的PCB和结构设计，建立三维电磁场仿真模型，得到三维电磁场仿真结果，转入S5。
[0012]S5：根据0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的三维电磁场仿真结果，对组件进行场路联合仿真建模，得到场路联合仿真结果。
[0013]S6：根据0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的场路联合仿真结果，对双路输出开关滤波组件进行加工实物。
[0014]本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
[0015](1)采用多层板和场路联合仿真技术，发现了基于MMIC的开关滤波组件，厚度设计为10mm，可以灵活地将0.7～2GHz信号进行放大、功分、衰减、开关选择和滤波处理，输出满足要求的射频信号，满足了P/L波段变频通道对射频前端的各项要求。
[0016](2)本专利技术中的开关滤波组件结构设计简单、造价低、通用性强，场路联合仿真结果和实测结果一致，在雷达接收机的设计中具有指导作用。
[0017](3)本专利技术可以制造出的开关滤波组件尺寸为90mm
×
80mm
×
10mm，重量为173g，组件的厚度设计为10mm，从而ASAAC插板厚度从原来的28mm设计为24mm，使得雷达接收机微波分系统机箱满足小型化的要求。
附图说明
[0018]图1是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的设计方法流程图。
[0019]图2是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的方案框图。
[0020]图3是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件第一级π衰和第一级功分器的原理图。
[0021]图4是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件数控衰减器和第二级功分器的原理图。
[0022]图5是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件放大器和第二级π衰的原理图。
[0023]图6是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件SP3T和滤波器组的原理图。
[0024]图7是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件电源和控制的原理图。
[0025]图8是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件原理图仿真建模。
[0026]图9是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件PCB图。
[0027]图10是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件盒体和压条结构图。
[0028]图11是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件三维电磁场仿真模型。
[0029]图12是0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件场路联合仿真模型。
具体实施方式
[0030]为了提高工作效率，本专利技术公开了一种0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的设计方法，本专利技术设计方法中的难点是在原理图电路仿真的基础上，对开关滤波组件的盒体、挡条、PCB板进行三维电磁场仿真建模，得出更加精确的电场能量、磁场能量、S参数仿真结果，涉及到射频电路有源器件、无源器件、PCB S参数进行系统级建模仿真要求，仿真难度大，本专利技术在三维电磁场仿真和原理图电路仿真的基础上，对开关滤波组件的有源器件、无源器件、PCB S参数进行精确仿真建模，从而在加工实物之前，对0.7～2GHz联动控制双路输出的开关滤波组件精确分析，在雷达接收机的设计中具有指导作用。
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普
通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围指内。
[0033]下面将结合本设计实例对具体实施方式、以及本次专利技术的技术难点、专利技术点进行进一步介绍。
[0034]结合图1，一种0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的设计方法，步骤如下：
[0035]S1：根据雷达接收机中0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的技术指标要求，对0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件制定方案框图如图2所示。
[0036]所述0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件包括第一级π衰、第一功分器、数控衰减器、第二功分器、两路放大衰减电路、三个并列的滤波器组、4个单刀三掷开关，所述放大衰减电路包括依次连接的放大器、第二级π衰Ⅰ和第二级π衰Ⅱ，0.7～2GHz信号经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的设计方法，其特征在于，步骤如下：S1：根据雷达接收机中0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的技术指标要求，对0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件制定方案，转入S2；S2：根据上述制定方案，并结合原理图，得到原理图仿真模型，转入S3；S3：根据0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的原理图仿真模型的结果对该组件进行PCB设计，以及结构设计，转入S4；S4：根据0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的PCB和结构设计，建立三维电磁场仿真模型，得到三维电磁场仿真结果，转入S5；S5：根据0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的三维电磁场仿真结果，对组件进行场路联合仿真建模，得到场路联合仿真结果；S6：根据0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的场路联合仿真结果，对双路输出开关滤波组件进行加工实物。2.根据权利要求1所述的0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的设计方法，其特征在于，S1中，根据雷达接收机中0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件的技术指标要求，对0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件制定方案，具体如下：所述0.7～2GHz联动控制双路输出开关滤波组件包括第一级π衰、第一功分器、数控衰减器、第二功分器、两路放大衰减电路、三个并列的滤波器组、4个单刀三掷开关，所述放大衰减电路包括依次连接的放大器、第二级π衰Ⅰ和第二级π衰Ⅱ，0.7～2GHz信号经过第一级π衰和第一级功分器后，分为两路，称为第一路和第二路，第二路信号输出进行其他变频处理，第一路信号进行数控衰减后被第二功分器功分为两路，两路信号分别送入两个放大衰减电路中依次进行放大、第二级π衰后，经单刀三掷开关选择送入对应的滤波器组中，经滤波器组滤波后，再由第三单刀三掷开关和第四单刀三掷开关分别进行选择，通过联动控制，开关选择，双路输出三组工作信号；当第1路通道输出740MHz信号时，第2路通道输出837.5MHz信号；当第1路通道输出1090MHz信号时...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴铁成，蒋卫祥，范逸风，刘亚旭，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：