[发明专利]一种16通道数字多波束收发前端组件

说明书

本发明涉及收发变频信道技术领域，具体是一种16通道数字多波束收发前端组件，包括接收天线、发射天线、16路接收通道、1路发射通道、3路测试时钟模块、1路本振模块、散热模块和电源控制模块；16路接收通道发射通道接收天线信号相连，发射通道与发射天线信号相连，16路接收通道与散热模块相连，本振模块与发射通道信号相连，电源控制模块分别与发射通道、1路本振模块和3路测试时钟模块供电，3路测试时钟模块和1路本振模块为频率源，各结构为多层立体硬连接。实现了Ku波段多通道数字多波束收发前端组件的高密度集成化，体积小，重量轻，稳定性好，满足了多波束收发测试的多方面要求。

技术领域

本发明涉及收发变频信道技术领域，是一种主要采用MMIC裸芯片与PCB电路混合设计、通过一次变频方式实现的16通道数字多波束收发前端组件。

背景技术

多波束技术，一般用于多波束测深，是水声技术、计算机技术、导航定位技术和数字化传感器技术等多种技术的高度集成；多波束测试系统是一种多传感器的复杂组合系统，是现代信号处理技术、高性能计算机技术、高分辨显示技术、高精度定位技术、数字化传感器技术以及其他相关高新技术等多技术的高度集成。

收发前端组件采用变频的设计，变频前端是射频部分和基带部分良好纽带，是现代无线电通信、无线电探测不可缺少的一部分。无线电收发装置(例如天线)的尺寸与其接收和发射的无线电波长成正比。我们的低频信号需通过一次或者多次变频，将频谱搬移至射频部分，再使用合适尺寸的天线发射出去；天线接收到的无线电波，通过一次或者多次变频，将频谱搬移至中频部分，便于后级电路处理分析。

传统方式下的收发前端通常包括接收、发射和本振三大独立模块。接收模块通过预选滤波器选出需要接收的射频微弱信号，由限幅低噪声放大器将微弱信号放大后变频到中频，再通过中频滤波器提取出需要的中频信号，送至信号处理模块解调分析；发射模块将基带产生的中频信号变频到射频，然后通过滤波选出需要发射的射频信号，经放大后输出至天线；本振模块为接收模块和发射模块提供所需的本振驱动信号。面对各种各样的工作环境，传统方式下的收发前端已暴露出极大的局限性，主要包括以下几点：

1、传统方式的收发前端分为接收、发射、本振三个独立模块，各个模块功能单一，集成度低，系统体积庞大，电路组装复杂；

2、传统方式的收发前端器件种类、器件数量多，装配方式多样，在复杂的使用环境下可靠性、稳定性受到了极大挑战；

3、传统方式的收发前端本振信号采用常规锁相环模式产生，相位噪声较低，不能达到多波束测试条件下对目标测试的测试要求；

4、传统方式的收发前端通道少，使用范围窄，不能实现多目标，宽场景的测试。

发明内容

本发明克服了传统方式收发前端的局限性，现在提出一种以MMIC裸芯片和PCB电路为核心的一种Ku波段16通道数字多波束收发前端组件，为实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：

一种16通道数字多波束收发前端组件，其特征在于：包括接收天线、发射天线、16路接收通道、1路发射通道、3路测试时钟模块、1路本振模块、散热模块和电源控制模块；所述16路接收通道发射通道接收天线信号相连，所述发射通道与发射天线信号相连，所述16路接收通道与散热模块相连，所述本振模块与所述发射通道信号相连，所述电源控制模块分别与发射通道、1路本振模块和3路测试时钟模块供电，所述3路测试时钟模块和1路本振模块为频率源，各结构为多层立体硬连接。

接收天线接收的信号经16路接收通道分别经一次变频，实现Ku波段信号至中频信号之间的变换；1路发射通道通过一次变频，实现中频L波段信号至Ku波段信号之间的变换，然后直接连接到发射天线；测试时钟满足对外输出3路所需频点的测试时钟信号，方便后级处理；本振信号为发射链路提供高相位噪声的变频本振信号；电源控制部分为LDO电源，实现外部输入电压到内部供电电压之间的稳压、滤波、转换。