李宝新 喻胜 王菲 谢欢欢 (中国电子科技集团公司第二十研究所,西安,720000) libaoxin18@126.com
摘 要 本文主要是对一种 L 波段收发信道模块的设计,主要是实现一发多收功能,频率源 模块和收发信道模块采用背靠背的盲插方式,四个接收信道与功分器模块之间采用 SMP-KK 快插,实现了集成化、小型化、易维修的收发信道模块。通过测试结果可以看出,接收信道 的增益≥50dB,通道间的隔离度≥90dBc;发射信道的谐杂波抑制≥78dBc,能够满足模块技 术指标要求。
关键词 收发信道,增益,谐杂波抑制,隔离度
Design of Transceiver Channel Module in L-band
Li Baoxin (No.20 Research Institute of CETC, Xi’an, 720000)
Abstract: This paper introduces a circuit design of transceiver receiving in L-band. The circuit is mainly to realize the function of one transmission and multiple receiving channels. The frequency source module and transceiver channel module adopt the back-to-back blind plug mode, and SMP-KK used between the four receiving channels and power splitters, realizing integrated, miniaturized and easy-to-maintain. The test results show that the gain of the receiving channels is more than 50dB,the isolation between channels is more than 90dBc, and the spurious and harmonic wave suppression of the transmitting channel is more than 78dBc.
Keywords: transceiver receiving, gain, spurious and harmonic wave suppression, the high sensitivity
1 引言
随着电子信息技术的迅猛发展,通 信系统的功能需要全面化,模块的设 计要求小型化和集成化。在未来的战 争中,通信设备通常处于复杂的电磁 环境中,要求设备具有良好的谐杂波 抑制度和通道间的隔离度。
本文介绍了的收发信道模块集成 了接收信道、发射信道和频率源模块。 模块间采用 SMP-KK 快插的方式进行信 号传输,实现模块的小型化、集成化 和易维修性。对接收信道的隔离度设 计和发射信道谐杂波抑制的设计进行 了详细论述,实物测试指标满足要求。
2 L 波段收发信道模块技术要求
L波段收发信道模块接收功能主要 指标:
1) 频率范围:960MHz~1224MHz; 2) 输入动态范围:-84dBm~-50dBm; 3) 中频输出频率:70MHz; 4) 接收增益:50dB±1dB; 5) 通道间隔离度:≥80dB;
发射功能主要指标:
1) 输入信号中心频率:70MHz; 2) 输入信号电平:0dBm±1dB; 3) 输出信号频率范围:960MHz ~ 1224MHz; 4) 输出信号电平:0dBm±1dB; 5) 输出谐、杂波抑制:≥70dBc;
发射信道经过变频和放大后输出 射频信号提供给射频前端模块进行进 一步的功率放大,因而对于发射信道 谐杂波的抑制要求会比较重要。接收 通道是接收信号经过功分器模块功分 为 4 个接收信道,通过控制每个信道的本振频率进行工作。因此接收信道 除接收增益指标之外,对通道间的隔 离度要求较高,有效防止通道间的串 扰,干扰系统的正常工作。
3 收发模块设计
3.1 收发模块的整体设计
收发模块采用背靠背的盲插方式 (图 1),将收发信道和频率源模块均 固定到中间支撑板上,本振信号采用 SMP-KK 穿过支撑板进行盲插,KK 的尺 寸和支撑板厚度相对应,有效减小模 块高度的同时,支撑板可以对本振信 号提供较好的屏蔽特性。

图1 收发模块的布局方式
3.2 接收信道间的隔离度
通道间的隔离度主要是空间辐射 和传输路径的隔离度。其中空间的隔 离度通过分腔设计,频率源与收发信 道间的连接通过支撑板的屏蔽提高, 接收信道与功分模块采用 SMP-KK 快 插,选用屏蔽效果好,尺寸合适的 SMP-KK,减小接头间的信号泄露。传 输路径的隔离度主要是两部分,一部 分是本振信号间的隔离度,另一部分 是接收信道的隔离度。本振信号的隔 离度主要依靠本振链路中放大器的反 向隔离度和衰减器保证隔离度> 90dBc。

图2 接收信道的串扰信号
接收信道的串扰信号流程图如图 2,混频器的本振/射频隔离度仅 50dBc,本振信号经过混频器串扰进入 功分器,功分器的隔离度仅 15dBc 左右,因此通道间的隔离度仅(15+50) dBc,无法满足通道间隔离度的要求。 本振泄露信号频率与工作信号频率不 同,在功分器的分路中增加一级低通 滤波器,低通滤波器对本振信号的抑 制度仅需>15dB 就可以保证通道间的 隔离度大于 80dB。
3.3 发射信道的谐杂波抑制度

图3 发射信道链路示意图
发射信道链路设计方案示意图如 图 3,经过第一级混频后会产生一中频 的镜频 580MHz,440MHz 带通滤波器 (1dB 带宽 15MHz)在镜频处的抑制度 为-65dBc,而镜频经过第二级混频后 的谐杂波落入工作带内,因此需要在 高中频位置增加镜频抑制度>20dBc 的低通滤波器,保证镜频抑制度大于 80dBc,从而保证谐杂波抑制度> 70dBc。
3.4 收发信道模块的实物与测试图
电路实物图如图 4,测试结果如图 5 所示。

图4 收发信道模块实物图

(a)接收信道的测试

(b)发射信道谐杂波的测试
图5 测试结果
通过测试得到,通道的增益为 50.6dB,接收信道间隔离度≥90dBc, 发射信道输出功率 0.8dBm,谐杂波抑 制度≥78dBc,满足指标要求。
4 结论
本文论述了 L 波段收发信道模块
的整体设计布局方案,模块间采用背
靠背的 SMP-KK 盲插。接收信道间隔离
度的设计主要包括空间隔离度的考虑
和射频传输链路的考虑,在功分器模
块中增加低通滤波器有效提高通道间
的隔离度。经过两次上变频的发射信
道高中频的镜频会严重恶化输出端的
谐杂波,采用低通滤波器对高中频的
镜频进行抑制,从而保证谐杂波抑制
度的要求。L 波段收发信道模块的实现
对于实现集成化、小型化、易维修的
收发信道模块就有较大的参考价值。
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作者简介: 李宝新(1990.2--):陕西西安,硕士,主要从事 射频微波技术研究。
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