技术领域
[0001] 本实用新型涉及毫米波通信元器件技术领域,特别是涉及一种三毫米波测试扩频装置。
背景技术
[0002] 随着现代通信和雷达技术的发展,先进
电子系统对毫米波
频率源的要求越来越高。简单的毫米波固态源的频率稳定度和
相位噪声较差,难以满足要求。利用倍频技术,不仅可以降低电子设备的振荡频率,还可以提高设备的
稳定性和可靠性,而且还能够将可用频段扩展到毫米波、亚毫米波领域。
[0003] 三毫米频段是重要的毫米波“窗口”频率之一,随着三毫米波技术在各种领域的应用日益增多,针对三毫米波的各项开发应用正变得日趋迫切。目前,三毫米波测试系统主要依靠三毫米波的
信号源产生三毫米波信号,然后采用三毫米波功率计或三毫米
矢量网络分析仪进行分析测试。但是,目前能产生三毫米波的信号源设备成本较贵、投入较大且工艺复杂,由此使得针对三毫米波的各项开发应用往往会因为经济原因或工艺原因阻碍三毫米波技术应用的大规模开拓
进程。因此,如何设计一种低成本的三毫米波测试系统已成为桎梏行业发展的问题之一。
[0004] 可见,
现有技术中存在着由于三毫米波测试系统设备成本昂贵、工艺复杂,从而桎梏本行业技术快速发展的技术问题。实用新型内容
[0005] 本
申请提供一种三毫米波测试扩频装置,用以解决现有技术中存在着的由于三毫米波测试系统设备成本昂贵、工艺复杂,从而桎梏本行业技术快速发展的技术问题。
[0006] 本申请提供了一种三毫米波测试扩频装置,包括:
[0007] 壳体;
[0008]
波导输出口,设置在所述壳体的外表面上;
[0009]
射频信号接入端,设置在所述壳体的外表面上,用以输入属于预设
频率范围的射频信号;
[0010] 驱动
放大器,设置在所述壳体内且与所述射频信号接入端连接,用以将所述射频信号进行放大处理,获得射频放大信号;
[0011]
倍频器,设置在所述壳体内且与所述驱动放大器连接,包括三毫米波倍频器芯片,用以将输入的所述射频放大信号进行倍频处理,以获得三毫米倍频信号波;
[0012] 三毫米波探针,设置在所述壳体内且分别与所述倍频器以及所述波导输出口连接,用以将经所述倍频器输出的三毫米倍频信号波导入所述波导输出口,以使所述三毫米倍频信号波通过所述波导输出口输出。
[0013] 可选地,所述扩频装置还包括:
[0014] 固定
衰减器,分别与所述驱动放大器及所述倍频器连接,用以将所述射频放大信号进行衰减处理,以获得射频衰减信号,并将所述射频衰减信号作为所述射频放大信号输入所述倍频器,其中,所述射频衰减信号的功率小于等于所述倍频器工作所需的最大输入功率且大于所述倍频器工作所需的最低输入功率。
[0015] 可选地,所述预设频率范围为KU波段或KA波段。
[0016] 可选地,所述驱动放大器按照饱和输出功率对所述射频信号进行放大处理。
[0017] 可选地,所述三毫米探针为采用高频软基片或
石英材料制成。
[0018] 可选地,所述壳体为长方体结构或正方体结构,所述射频信号接入端与所述波导输出口分别处于相对的两个外表面上。
[0019] 可选地,在所述波导输出口的所在外表面上还设置有波导安装
法兰孔。
[0020] 可选地,在所述波导安装法兰孔周围还设置有销钉孔。
[0021] 可选地,所述壳体的长为33-43mm,宽为23-33mm。
[0022] 本申请
实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
[0023] 本申请实施例中的技术方案通过设置壳体,在壳体的外表面上设置波导输出口、射频信号接入端,在壳体内设置驱动放大器、与所述驱动放大器连接的倍频器、分别与所述倍频器以及所述波导输出口连接的三毫米波探针,通过输入属于预设频率范围的射频信号,再将所述射频信号通过驱动放大器放大至合适的功率范围,由包括三毫米波处理芯片的倍频器进行倍频处理生成对应的三毫米倍频信号波,再由三毫米波探针桥接进入波导输出口,最后波导输出。本申请实施例中的三毫米波测试扩频装置中的各相关芯片均为裸装芯片,不仅生产成本低廉,而且最终成型模
块的体积小、工艺复杂度低,可以有效解决三毫米波测试系统设备成本高昂,制约影响行业发展的技术问题。
附图说明
[0024] 图1为本实用新型实施例提供的一种三毫米波测试扩频装置的结构图;
[0025] 图2为本实用新型实施例提供的一种三毫米波测试扩频装置的左视立体结构图;
[0026] 图3为本实用新型实施例提供的一种三毫米波测试扩频装置的右视立体结构图。
具体实施方式
[0027] 本申请提供一种三毫米波测试扩频装置,用以解决现有技术中存在着的由于三毫米波测试系统设备成本昂贵、工艺复杂,从而桎梏本行业技术快速发展的技术问题。
[0028] 本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
[0029] 本申请实施例中的技术方案通过设置壳体,在壳体的外表面上设置波导输出口、射频信号接入端,在壳体内设置驱动放大器、与所述驱动放大器连接的倍频器、分别与所述倍频器以及所述波导输出口连接的三毫米波探针,通过输入属于预设频率范围的射频信号,再将所述射频信号通过驱动放大器放大至合适的功率范围,由包括三毫米波处理芯片的倍频器进行倍频处理生成对应的三毫米倍频信号波,再由三毫米波探针桥接进入波导输出口,最后波导输出。本申请实施例中的三毫米波测试扩频装置中的各相关芯片均为裸装芯片,不仅生产成本低廉,而且最终成型模块的体积小、工艺复杂度低,可以有效解决三毫米波测试系统设备成本高昂,制约影响行业发展的技术问题。
[0030] 下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明,应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0031] 本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0032] 实施例一
[0033] 请参考图1、图2、图3,本申请实施例一提供了一种三毫米波测试扩频装置,包括:
[0034] 壳体101;
[0035] 波导输出口102,设置在所述壳体的外表面上;
[0036] 射频信号接入端103,设置在所述壳体的外表面上,用以输入属于预设频率范围的射频信号;
[0037] 驱动放大器104,设置在所述壳体内且与所述射频信号接入端连接,用以将所述射频信号进行放大处理,获得射频放大信号;
[0038] 倍频器105,设置在所述壳体内且与所述驱动放大器连接,包括三毫米波倍频器芯片,用以将输入的所述射频放大信号进行倍频处理,以获得三毫米倍频信号波;
[0039] 三毫米波探针106,设置在所述壳体内且分别与所述倍频器以及所述波导输出口连接,用以将经所述倍频器输出的三毫米倍频信号波导入所述波导输出口,以使所述三毫米倍频信号波通过所述波导输出口输出。
[0040] 本申请实施例中的所述扩频装置还包括:
[0041] 固定衰减器107,分别与所述驱动放大器及所述倍频器连接,用以将所述射频放大信号进行衰减处理,以获得射频衰减信号,并将所述射频衰减信号作为所述射频放大信号输入所述倍频器,其中,所述射频衰减信号的功率小于等于所述倍频器工作所需的最大输入功率且大于所述倍频器工作所需的最低输入功率。
[0042] 所述最大输入功率可以是指额定最大输入功率,也可以是指实际可承受最大输入功率;所述最低输入功率可以是指能够使所述倍频器的额定最小输入功率,也可以是指能够使所述倍频器处于倍频处理工作状态的最小输入功率;在操作时与上述几个概念对应的功能可以根据需要而自行设置,本申请实施例中的技术方案不作进一步限定。
[0043] 在本申请实施例的实际操作过程中,首先可通过所述射频信号输入端,输入属于预设频率范围的射频信号,在本申请实施例中所述预设频率范围为KU波段或KA波段。然后再通过驱动放大器对所述射频信号进行功率放大处理,而在此过程中,所述驱动放大器可以按照饱和输出功率对所述射频信号进行放大处理,获得射频放大信号,由此可以有利于提高所述射频放大信号的功率稳定性。紧接着,再通过固定衰减器选用合适的衰减值对所述射频放大信号进行衰减处理以获得射频衰减信号,使得所述射频衰减信号的功率同时满足以下两个条件,第一是所述射频衰减信号的功率小于等于所述倍频器的最大输入功率,从而可以保证所述射频衰减信号可作为所述倍频器的
输入信号,使所述倍频器可处于正常工作状态;第二是所述射频衰减信号的功率是所述射频放大信号经过固定衰减器进行衰减处理后的输出功率,这样在固定衰减器输出端的反射信号会多次经过固定衰减器,由此可以使得对应的回波损耗变大,从而达到改善
驻波的目的。当然在实际操作时也可以不需要使用所述固定衰减器,而由驱动放大器直接将满足频率需要的射频信号放大至合适的功率范围。再进一步地,所述射频衰减信号输入所述倍频器,倍频器再基于所述射频衰减信号的功率进行倍频处理,获得相应的三毫米波,本申请实施例中的倍频器采用三毫米波倍频芯片,倍频器的倍频系数可根据输入的射频衰减信号功率范围和频率范围进行选择,而具体选择方式可以采用人工操作和自动化选择两种,本申请实施例中的技术方案不作进一步的限定。接下来,所述三毫米倍频信号波会由所述三毫米波探针传输至波导输出口,最终经被测三毫米波器件传输到三毫米波测试设备(例如三毫米波功率计、三毫米矢量网络分析仪)进行测试分析。
[0044] 需要指出的是,所述三毫米波探针可采用HFSS
软件进行仿真设计,材料可选用高频软基片或石英材料进行加工,由此实现良好的桥接作用。
[0045] 而在本申请实施例中,所述壳体为长为33-43mm,宽为23-33mm的长方体结构,具体尺寸可为38mm*28mm。所述射频信号接入端与所述波导输出口分别处于相对的两个外表面上。同时,本申请实施例中,在所述波导输出口的所在外表面上还设置有波导安装法兰孔1011,且在所述波导安装法兰孔周围还设置有销钉孔1012。通过所述波导安装法兰孔可以将所述波导输出口固定安装在壳体外表面上,通过所述销钉孔可以实现波导输出口与壳体间的进一步固紧作用。本申请实施例中的各元器件芯片均为裸片,各相关芯片器件均设置在所述壳体内,并通过金丝键合级联后形成最后的功能模块。通过上述设置可以实现各级信号按照一直线方向进行传输,最大限度的减小了
信号传输路径,在实现减小整个元器件的空间体积的同时,也减小了整个模块重量。
[0046] 由此可见,本申请实施例中的技术方案通过设置壳体,在壳体的外表面上设置波导输出口、射频信号接入端,在壳体内设置驱动放大器、与所述驱动放大器连接的倍频器、分别与所述倍频器以及所述波导输出口连接的三毫米波探针,通过输入属于预设频率范围的射频信号,再将所述射频信号通过驱动放大器放大至合适的功率范围,由包括三毫米波处理芯片的倍频器进行倍频处理生成对应的三毫米倍频信号波,再由三毫米波探针桥接进入波导输出口,最后波导输出。本申请实施例中的三毫米波测试扩频装置中的各相关芯片均为裸装芯片,不仅生产成本低廉,而且最终成型模块的体积小、工艺复杂度低,可以有效解决三毫米波测试系统设备成本高昂,制约影响行业发展的技术问题。
[0047] 尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和
修改。所以,所附
权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
[0048] 显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。