郑州变频器维修

工程案例

较高频率波段上频谱组件变化的预设

*终采用的是硅管倍频方案,即用Si三极管作为振荡器件,首先振荡在X波段,然后通过倍频放大将基波倍频至Ku波段,再通过滤波器取出工作频率。

  这种方案的优势在于振荡器起振容易,而且在X波段用Si三极管作为振荡器件比常规FET的相位噪声要好十几个分贝,去除倍频的相位噪声损失(6dB),用倍频的方式在Ku波段相位噪声要比直接起振小10dB左右。另一个优点是选用Si三极管作为振荡器件,基波的相位噪声余量加大,调试时可适当加大介质谐振器的耦合度,这样不仅能够减小调试难度,而且可解决高低温下易停振的问题,这一点对批量生产非常有利。

  采用计算机辅助设计,可优化得出介质振荡器在基波振荡时的输入反射系数和输出阻抗,如、所示。

  用硅管倍频方案也同样带来不利的一面,为滤除基波信号要在组件中增加相应的高通滤波器,这无疑会加大体积,对排版带来一定的难度;倍频器要求输入信号有一定的电平,要求在振荡器和倍频器之间要加一定增益的放大器,这肯定会增加整机的功耗和体积。

  对上述不利的因素,采取下列措施:采用腔体高通滤波器,体积只有15@6@6mm3,对基波信号的抑制有80dB,带内插损只有0.3dB,能很好满足使用要求。

  选用HITTITE公司的HMC516单片放大器,其增益高(20dB),输出动态大(P-1=17dBm),体积小(2@1@0.2mm3),作为倍频器的推动级较为合适。

  研制后,对本振支路的测试如下:相位噪声<-94dBc/Hz/10kHz基波信号抑制70dB输出功率18dBm从本振支路的研制过程看,调试较为简单,高低温试验结果理想,成品率高,有利于今后的批量生产,达到了预期设计的目标。

  基波振荡的输入反射系数基波振荡的输入阻抗4上变频器的设计上变频器的作用是将SAW-VCO产生的60MHz信号与本振信号f0变频到f0-60MHz.由组件的电路功能框图结合指标要求可看出,该上变频器的重点是要提高其对本振信号的抑制,这样可以减轻后面滤波器的压力,变频损耗可以由放大器来弥补。

  微波上变频器的电路形式繁多,仍可分为单端的和平衡的两大类。这两类微波混频器都是由功率混合路、阻抗匹配电路、混频二极管和中频输出电路等几部分组成。在样品的初样阶段,采用了常规的混合环平衡式上变频器,其变频损耗为8dB,而本振抑制只有20dB左右。该形式的上变频器*大的缺点是由于混合环的存在而造成体积较大。所以,组件*终采用了单片集成上变频器,型号为HMC205,由美国HITTITE公司生产。该芯片的变频损耗为9dB,而本振抑制却有28dB,芯片的体积只有0.5@0.5@0.1mm3,其缺点是对本振电平要求较高。无疑,采用单片集成上变频器可以大大减小组件的体积和加大本振抑制,而本振50雷达与对抗电平的大小可以通过放大器放大给出。

  滤波器设计组件主振端口杂波抑制要在60dBc以上,由于中频频率只有60MHz,而本振工作频率为Ku波段,这就对滤波器提出了非常高的要求。采用特殊结构实现高Q滤波器,在结构和装配上都是本课题的一个难点。
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  常规微带形式的滤波器因其介质损耗大、Q值低而无法实现窄带滤波器。

  介质滤波器的Q值较高,在样机阶段,研制出三腔介质滤波器,但是其带外抑制只有25dB,联试主振支路的杂波抑制偏小。而且在滤波器的调试过程中,介质的位置、介质之间的耦合度都特别敏感,调试非常困难,成品率不高。

  经多次比较,组件*终采用的是单腔双膜式滤波器。该滤波器采用特殊的金属材料,带宽只有10MHz左右,带外抑制可达55dB,带内插入损耗为7dB,中心频率的高低温变化只有2MHz,而且该滤波器的调试难度相对介质滤波器来说不大,完全满足使用要求。

  使用单腔双膜式滤波器带来的困难是如何与主振部分的对接。经多次试验,不断优化整体结构的设计,*终将该滤波器与主振部分很好地相结合,主振部分的杂波抑制典型值为70dB,超过了合同的要求。
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