一種收發模塊的製作方法
2024-04-13 11:52:05
1.本方案涉及射頻微波技術領域。更具體地，涉及一種雙頻段工作模式的發射/接收(tr)模塊。
背景技術：
2.tr模塊作為射頻收發通道中的關鍵模塊，廣泛應用於各行業通信系統，隨著通信技術水平的不斷發展，對tr模塊內部集成度要求進一步提高，要求實現的功能越來越多樣化。傳統的tr模塊只能實現單一頻段單一工作模式，集成度較低，尺寸與成本均較大。
技術實現要素：
3.本發明的目的在於提供一種雙頻段多功能的tr模塊，以解決現有收發模塊工作模式單一，體積大，成本高的問題。
4.為達到上述目的，本方案採用下述技術方案：
5.第一方面，本方案提供一種收發模塊，該模塊包括：
6.輸入單元，接收射頻輸入信號；
7.調整單元，根據不同的工作模式，調整射頻信號的傳輸通道；
8.放大單元，根據不同的工作模式，對射頻信號進行放大處理；
9.輸出單元，輸出未處理的射頻信號或放大後的射頻信號。
10.在一種優選地實施例中，所述輸入單元包括：第一耦合器；
11.所述第一耦合器的第一輸入端用於接收射頻信號；所述第一耦合器的第一輸出端與調整單元連接；所述第一耦合器的第二輸出端作為輸入檢波信號的輸出端。
12.在一種優選地實施例中，所述輸入單元包括：第一隔離器，所述第一隔離器的輸入端用於接收射頻輸入信號；第一隔離器的輸出端與第一耦合器的第一輸入端連接。
13.在一種優選地實施例中，所述調整單元包括：第一開關、第二開關、第三開關、第四開關和第五開關；
14.第一開關的輸入端與輸入單元連接；第一開關的第一輸出端與第二開關的輸入端連接；所述第一開關的第二輸出端作為未處理的射頻信號的輸出端；
15.第二開關的第一輸出端與第五開關的第一輸入端連接；第二開關的第二輸出端與第三開關的輸入端連接；
16.第三開關的第一輸出端和第二輸出端分別與放大單元中不同的發射通道連接；
17.第四開關的第一輸入端和第二輸出端分別於放大單元中不同的發射通道連接；第四開關的輸出端與輸出單元連接。
18.在一種優選地實施例中，所述第三開關的第一輸出端與第四開關的第一輸入端與放大單元中的同一發射通道連接；
19.第三開關的第二輸出端與第四開關的第二輸入端與放大單元的同一發射通道連接。
20.在一種優選地實施例中，所述放大模塊包括：並聯設置第一發射通道和第二發射通道；
21.所述第一發射通道的輸入端與所述第三開關的第一輸出端連接；所述第一發射通道的輸出端與所述第四開關的第一輸入端連接；
22.所述第二發射通道的輸入端與所述第三開關的第二輸出端連接；所述第二發射通道的輸出端與所述第四開關的第二輸入端連接。
23.在一種優選地實施例中，所述第一發射通道包括：依次連接第一放大器、第二隔離器、第二放大器和第三隔離器；
24.所述第一放大器的輸入端作為第一發射通道的輸入端；所述第一放大器的第二輸入端作為電源控制信號的輸入端；
25.所述第二放大器的第一輸入端與第二隔離器的輸出端連接；所述第二放大器的第二輸入端作為電源控制信號的輸入端；
26.所述第三隔離器的輸出端作為第一發射通道的輸出端。
27.在一種優選地實施例中，所述第二發射通道包括：依次連接第三放大器、第四隔離器、第四放大器和第五隔離器；
28.所述第三放大器的輸入端作為第二發射通道的輸入端；所述第三放大器的第二輸入端作為電源控制信號的輸入端；
29.所述第四放大器的第一輸入端與第四隔離器的輸出端連接；所述第四放大器的第二輸入端作為電源控制信號的輸入端；
30.所述第五隔離器的輸出端作為第二發射通道的輸出端。
31.在一種優選地實施例中，所述輸出單元包括：第二耦合器；
32.所述第二耦合器的輸入端與調整單元連接；第二耦合器的第一輸出端用於輸出放大後的射頻信號；第二耦合器的第二輸出端作為輸出檢波信號的輸出端。
33.在一種優選地實施例中，所述輸出單元包括：環形隔離器，所述環形隔離器的輸出端與所述第二耦合器的第一輸出端連接；所述環形隔離器的第一輸出端用於輸出射頻信號；所述環形隔離器的第二輸出端用於輸出或接收射頻信號。
34.本發明的有益效果如下：
35.本技術所述方案採用集成電路晶片設計思路，對電源進行優化管理，並對發射通道設計了備份通道，實現了tr模塊的多功能、高集成度、高可靠性、小型化等優點。
附圖說明
36.為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
37.圖1示出本方案所述收發模塊的一種實例的示意圖；
38.圖2示出本方案所述第一發射通道的一種實例的示意圖；
39.圖3示出本方案所述第二發射通道的一種實例的示意圖。
40.附圖標號：
41.1、第一隔離器；2、第一耦合器；3、第一開關；4、第二開關；5、第三開關；6、第一發射通道；7、第二發射通道；8、第四開關；9、第五開關；10、第二耦合器；11、環形隔離器；12、第一放大器；13、第二隔離器；14、第二放大器；15、第三隔離器；16、第三放大器；17、第四隔離器；18、第四放大器；19、第五隔離器；20、電源控制板。
具體實施方式
42.為使本發明的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。顯然，所描述的實施例僅是本技術的一部分實施例，而不是所有實施例的窮舉。需要說明的是，在不衝突的情況下，本技術中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
43.經過對現有技術的分析和研究，傳統的tr模塊只能實現單一頻段單一工作模式，集成度較低，尺寸與成本均較大。因此，本方案旨在提供一種雙頻段多功能的tr模塊，該模塊能夠提供備份通道，並能夠對電源進行控制，在提高收發模塊的可靠性的同時，還能夠高度集成，減小模塊體積。
44.下面結合附圖對本方案所述一種收發模塊進行詳細描述。
45.如圖1所示，本方案所述收發模塊包括：輸入單元、調整單元、放大單元和輸出單元。輸入單元接收外部的射頻信號。利用調整單元，根據不同的工作模式，調整射頻信號的傳輸通道，即根據不同的工作模式對射頻信號進行處理，得到符合下一級使用要求的射頻信號。其中，放大單元可以根據不同的工作模式，對射頻信號進行放大處理，以得到下一級設備需要的射頻信號。最後通過輸出單元輸出未處理的射頻信號或放大後的射頻信號。
46.本方案中，所述輸入單元包括：第一耦合器2；所述第一耦合器2的第一輸入端用於接收射頻信號；所述第一耦合器2的第一輸出端與調整單元連接；所述第一耦合器2的第二輸出端用於輸出輸入檢波信號。
47.本方案中，所述輸入單元包括：第一隔離器1，所述第一隔離器1的輸入端用於接收射頻輸入信號；第一隔離器1的輸出端與第一耦合器2的第一輸入端連接。
48.本方案中，所述調整單元包括：第一開關3、第二開關4、第三開關5、第四開關8和第五開關9；第一開關3的輸入端與輸入單元連接；第一開關3的第一輸出端與第二開關4的輸入端連接；所述第一開關3的第二輸出端作為未處理的射頻信號的輸出端；第二開關4的第一輸出端與第五開關9的第一輸入端連接；第二開關4的第二輸出端與第三開關5的輸入端連接；第三開關5的第一輸出端和第二輸出端分別與放大單元中不同的發射通道連接；第四開關8的第一輸入端和第二輸出端分別於放大單元中不同的發射通道連接；第四開關8的輸出端與輸出單元連接。
49.本方案中，所述第三開關5的第一輸出端與第四開關8的第一輸入端與放大單元中的同一發射通道連接；第三開關5的第二輸出端與第四開關8的第二輸入端與放大單元的同一發射通道連接。
50.本方案中，所述放大模塊包括：並聯設置第一發射通道6和第二發射通道7；所述第一發射通道6的輸入端與所述第三開關5的第一輸出端連接；所述第一發射通道6的輸出端與所述第四開關8的第一輸入端連接；所述第二發射通道7的輸入端與所述第三開關5的第二輸出端連接；所述第二發射通道7的輸出端與所述第四開關8的第二輸入端連接。
51.本方案中，所述第一發射通道6包括：依次連接第一放大器12、第二隔離器13、第二放大器14和第三隔離器15；所述第一放大器12的輸入端作為第一發射通道6的輸入端；所述第一放大器12的第二輸入端作為電源控制信號的輸入端；所述第二放大器14的第一輸入端與第二隔離器13的輸出端連接；所述第二放大器14的第二輸入端作為電源控制信號的輸入端；所述第三隔離器15的輸出端作為第一發射通道6的輸出端。
52.本方案中，所述第二發射通道7包括：依次連接第三放大器16、第四隔離器17、第四放大器18和第五隔離器19；所述第三放大器16的輸入端作為第二發射通道7的輸入端；所述第三放大器16的第二輸入端作為電源控制信號的輸入端；所述第四放大器18的第一輸入端與第四隔離器17的輸出端連接；所述第四放大器18的第二輸入端作為電源控制信號的輸入端；所述第五隔離器19的輸出端作為第二發射通道7的輸出端。
53.本方案中的電源控制信號可以利用電源控制板20來統一控制和發送。
54.本方案中，所述輸出單元包括：第二耦合器10；所述第二耦合器10的輸入端與調整單元連接；第二耦合器10的第一輸出端用於輸出放大後的射頻信號；第二耦合器10的第二輸出端用於輸出第二檢波。
55.本方案中，所述輸出單元包括：環形隔離器11，所述環形隔離器11的輸出端與所述第二耦合器10的第一輸出端連接；所述環形隔離器11的第一輸出端用於輸出射頻信號；所述環形隔離器11的第二輸出端用於輸出或接收射頻信號。
56.此外，本方案所述收發模塊外部可以套設殼體，所述殼體上設有電源接口、信號接收口、發射口等接口。
57.本方案所述收發模塊主要實現由上級系統輸入的射頻微波信號的功率放大並輸出，能夠實現雙頻段工作，tr發射通道具有主輔通道熱備份功能(主通道優先選通)；當有一路出現故障時，能切換到另一路上，並送出相應通道故障信號。
58.本方案所述tr模塊共有四種工作模式，包括：模式一、模式二、模式三以及接收模式四。
59.當處於模式一時，信號由模塊射頻輸入埠進入tr模塊，經過第一耦合器2中的輸入檢波電路和第一開關3後通過射頻輸出埠提供給下級系統。
60.當處於模式二時，信號由模塊射頻輸入埠進入tr模塊，經過第一耦合器2中的輸入檢波電路和第一開關3、第二開關4和第五開關9，由第二耦合器10中的輸出檢波電路監測和環形隔離器11通過收發共用射頻埠輸出。
61.當處於模式三時，信號由模塊射頻輸入埠進入tr模塊，經過第一耦合器2中的輸入檢波電路和第一開關3、第二開關4後，默認進入第一發生通道(主發射通道)進行功率放大，放大後的微波信號經過第三開關5、第四開關8、第五開關9、第二耦合器10中輸出檢波電路和環形隔離器11後通過收發共用射頻埠輸出。其中，發射通道具有輔路備份功能，可以由外部控制信號進行主輔通道切換。
62.當處於接收模式四時，信號由模塊收發共用射頻埠輸入，經過環形隔離器11後直接從射頻輸出埠輸出。
63.輸入輸出檢波電路能夠監測輸入輸出功率，當微波功率跌到門限值以下時，將回送故障信號給上級控制系統，上級控制系統控制相應主輔開關切換通道。由於模塊工作模式較多，因此在第一開關3之前直接對輸入信號進行監測。輸出檢波電路能夠監測模式二輸
出信號和模式三輸出信號，在模塊模式一下，輸入信號經過第一開關3後直通輸出埠，因此未對模式一輸出信號進行功率監測。
64.鏈路設計採用的放大器需飽和輸出，在這種情況下，tr模塊的輸出功率可在穩定、較小的範圍內波動。
65.採用集成電路晶片設計，優化電源管理，關鍵發射通道設計輔備份通道，tr模塊實現了信號放大功能、主輔通道熱備份功能和輸入和輸出功率監測功能，實現了tr模塊的多功能、高集成度、高可靠性、小型化等優點。
66.顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定，對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這裡無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬於本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之列。