[发明专利]一种宽带Ka波段射频前端系统和设计方法

权利要求书

1.一种宽带Ka波段射频前端系统,其特征在于，所述系统包括：上变频单元、本振倍频单元、下变频单元和领示单元；

所述上变频单元用于将外部C波段低频信号和Ka波段本振信号进行频谱搬移，产生Ka波段射频信号，所述Ka波段射频信号经过滤波、温度补偿、发射/领示开关切换、放大处理后输出；

所述本振倍频单元用于将外部C波段中频信号进行频谱搬移，产生Ka波段本振信号；

所述下变频单元用于将外部Ka波段中频信号和Ka波段本振信号进行频谱搬移，产生C波段中频信号；

所述领示单元用于将所述上变频单元输出的Ka波段射频信号等分为三路，所述三路Ka波段射频信号经过功分和衰减处理后被送至所述下变频单元作内定标用。

2.根据权利要求1所述的射频前端系统，其特征在于，

所述上变频单元包括：第一混频器、第一滤波器、第一温度补偿器、第一驱动放大器、第一功率放大器、第一发射/领示切换开关、第一耦合器、第一检波器和第一隔离器；

所述第一混频器，用于接收所述外部C波段低频信号和所述本振倍频单元发出的第一Ka波段本振信号，并进行频谱搬移，输出原始的Ka波段射频信号；

所述原始的Ka波段射频信号依次经过所述第一滤波器、第一驱动放大器、第一温度补偿器、第一发射/领示切换开关、第一功率放大器、第一耦合器、第一检波器和第一隔离器的处理，生成符合要求的Ka波段射频信号并输出。

3.根据权利要求2所述的射频前端系统，其特征在于，

所述第一驱动放大器用于对所述原始Ka波段射频信号进行放大，为所述第一功率放大器提供足够的激励功率；

所述第一发射/领示切换开关用于控制Ka波段射频信号在第一发射接口和所述领示单元输入接口之间进行切换；当处于领示状态时，所述Ka波段射频信号被输出至所述领示单元；当处于所述发射状态时，所述Ka波段射频信号依次经过所述第一功率放大器、第一耦合器、第一检波器和第一隔离器的处理后输出；

所述第一滤波器用于抑制所述混频器产生的无用交调信号；

所述第一温度补偿衰减器用于保证所述上变频单元在高低温环境下增益的一致性；

所述第一检波器用于对经过一系列处理后的Ka波段射频信号的功率进行监测；所述第一隔离器用于对经过的Ka波段射频信号进行反向隔离，防止所述Ka波段射频信号对其他元器件造成损伤。

4.根据权利要求1所述的射频前端系统，其特征在于，

所述下变频单元包括第一下变频单元、第二下变频单元和第三下变频单元；

所述第一下变频单元、第二下变频单元和第三下变频单元的结构和作用相同，用于接收所述波导接口输入的Ka波段射频信号和Ka波段本振信号，所述Ka波段射频信号经送至混频器，与Ka波段本振信号下变频成C波段中频信号，经滤波、温度补偿和放大后输出。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述第一下变频单元包括，第一限幅器、第一接收/领示切换开关、第一低噪声放大器、第二混频器、第一C波段中频带通滤波器、第二温度补偿衰减器、第一中频低噪声放大器和第一中频检波器；

所述第一限幅器用于对所述第一下变频单元的第一射频端口接收的第三Ka波段射频信号限幅，防止所述低噪声放大器烧毁；所述第一接收/领示切换开关用于在系统接收工作状态和领示工作状态的切换；

所述第一低噪声放大器用于对所述Ka波段射频信号的低噪声放大；所述

所述第二混频器，用于接收所述本振倍频单元输出的所述第三Ka波段本振信号和所述Ka波段射频信号，混频成第一C波段中频信号；

所述第一C波段中频带通滤波器，接收所述第一C波段中频信号并抑制伴随所述第一C波段中频信号产生的无用交调信号，保证输出频谱的纯净度；

所述第一中频低噪声放大器用于所述第一C波段中频信号的放大；

所述第一中频检波器，用于对所述第一C波段中频信号的幅度监测。