[实用新型]大功率毫米波收发组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其是无线电通信，具体而言涉及一种大功率毫米波收发组件。 

背景技术

毫米波(millimeter wave)是指波长为1～10毫米的电磁波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点，主要体现在：1)极宽的带宽：通常认为毫米波频率范围为26.5～300GHz，带宽高达273.5GHz。超过从直流到微波全部带宽的10倍。即使考虑大气吸收，在大气中传播时只能使用四个主要窗口，但这四个窗口的总带宽也可达135GHz，为微波以下各波段带宽之和的5倍。这在频率资源紧张的今天无疑极具吸引力；2)波束窄：在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多，例如一个12cm的天线，在9.4GHz时波束宽度为18度，而94GHz时波速宽度仅1.8度，因此可以分辨相距更近的小目标或者更为清晰地观察目标的细节；3)与激光相比，毫米波的传播受气候的影响要小得多，可以认为具有全天候特性；4)和微波相比，毫米波元器件的尺寸要小得多，因此毫米波系统更容易小型化。 

由于毫米波具有的诸多优点，其在通信、雷达、制导、遥感技术等方面都具有重要的应用，例如，与微波雷达相比，毫米波雷达的体积小、质量轻，可有效提高雷达的机动性与隐蔽性，而且波束窄、分辨力高，能进行目标识别与成像，有利于低仰角跟踪；频带宽，天线旁瓣低，有利于抗干扰。 

作为毫米波雷达的核心部件，毫米波收发装置功率的大小和集成度的高低都是近年来科学研究的重点。现有技术中的毫米波大功率功率放大器也可以做到百瓦，但体积大，无法与接收集成一体，而目前收发集成的毫米波三通道组件功率通常在10W以下，实现前端大功率收发系统集成技术是毫米波雷达领域迫切需要解决的问题。 

实用新型内容

为解决现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于提出一种大功率毫米波收发组件。 

本实用新型的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。 

为达成上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下： 

一种大功率毫米波收发组件，包括发射单元、接收单元、本振功分单元、自检单元以及电源/控制单元，其中： 

发射单元通过信号处理将外部输入的Ka波段信号功率放大并经功放发射通道发射出去； 

接收单元包括三路接收通道，分别为和通道、方位差通道及俯仰差通道，和通道通过一环形器与所述功放发射通道共用同一接口，该三路接收通道分别进行信号处理后，输出和路中频信号和差路中频信号； 

本振功分单元通过倍频产生三路输出，为发射单元的混频器以及接收单元的混频器提供本振信号； 

自检单元包括用于发射信号功率检测的功率检波模块和用于检测接收支路变频放大功能是否正常的收发闭环自检模块，并通过开关切换实现上述功率检波和收发闭环检测； 

电源/控制单元为所述发射单元、接收单元、本振功分单元提供电源供应与控制信号。 

进一步的实施例中，所述本振功分单元包括依次连接的第一倍频器、第一放大器、第二倍频器、第二放大器、LC滤波器以及二功分器，输入的晶振信号依次经所述第一倍频器、第二倍频器进行倍频后，输入所述LC滤波器进行滤波处理，最后进入所述二功分器，该二功分器的一路输出是第一路本振信号，其另一路输出经另一功分器后输出两路，分别为第二路和第三路本振信号，该第一本振信号提供至所述发射单元的混频器，第二路和第三路本振信号分别提供至接收单元的混频器。 

进一步的实施例中，所述发射单元由依次连接的数控衰减器、第一中频放大器、第一混频器、发射单元波导滤波器、发射单元功率放大模块组成，发射单元功率放大模块包括前级驱动电路和末级合成功放，输入信号经数控衰减器进行信号衰减后输入第一中频放大器，第一混频器的一路输入为第一中频放大器的输出，其另一路输入为前述本振功分单元产生的第一路本振信号，该第一混频器的输出信号经波导滤波后进入功率放大模块，通过空间功率合成进行功率放大，最后输出至所述环形器，经功放发射通道发射出去。 

进一步的实施例中，所述接收单元的和通道、方位差通道及俯仰差通道均包括依次连接的保护开关组件、低噪声放大器、波导滤波器、混频器、中频LC滤波器以及中频放大器，所述方位差通道和俯仰差通道通过一单刀双掷开关实现信号切换并共用波导滤波器、混频器、中频LC滤波器以及中频放大器，所述和通道的保护开关组件为一两级保护开关，其中：