本實(shí)用新型涉及微波通信技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種Ka波段發(fā)射組件。
背景技術(shù):
隨著通信事業(yè)尤其是個(gè)人移動(dòng)通信的高速發(fā)展,無(wú)線電頻譜的低端頻率已趨飽和,無(wú)法滿足未來(lái)通信發(fā)展的需求,因而實(shí)現(xiàn)高速、寬帶的無(wú)線通信勢(shì)必向微波高端開發(fā)新的頻譜資源。Ka波段由于其波長(zhǎng)短、頻帶寬、干擾少、設(shè)備體積小的特點(diǎn),可以有效地解決高速寬帶無(wú)線接入面臨的許多問(wèn)題,因而在短距離通信中有著廣泛的應(yīng)用前景。
傳統(tǒng)的Ka波段發(fā)射組件由于受工藝水平的制約,一直發(fā)射功率不大,工作有用帶寬較窄,而且接口繁多,體積龐大,未完全挖掘Ka波段通信優(yōu)點(diǎn),傳統(tǒng)的Ka波段發(fā)射組件中的芯片散熱不均勻,也不具有充分接地的優(yōu)點(diǎn),因此當(dāng)前急需一種超寬帶、散熱均勻和體積小的Ka波段發(fā)射組件,以適用于不同應(yīng)用場(chǎng)合。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種Ka波段發(fā)射組件,本Ka波段發(fā)射組件具有結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,工作頻段寬,輸出功率大等優(yōu)點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
一種Ka波段發(fā)射組件,包括屏蔽盒,所述屏蔽盒包括屏蔽箱體和設(shè)置在屏蔽箱體上面的屏蔽門,所述屏蔽門的一側(cè)邊與屏蔽箱體鉸接,所述屏蔽門的另一側(cè)邊與屏蔽箱體卡扣連接,所述屏蔽門的四周設(shè)置有一圈凹槽,所述凹槽內(nèi)設(shè)有一層屏蔽密封條,所述屏蔽箱體的上面設(shè)置有一圈與凹槽相配合的凸塊,所述凸塊插入凹槽內(nèi)從而實(shí)現(xiàn)所述屏蔽箱體與屏蔽門的緊密連接,所述屏蔽盒設(shè)有內(nèi)層,所述內(nèi)層為金或銀,所述屏蔽盒的內(nèi)部設(shè)有空腔,所述空腔中設(shè)置有基板,所述基板上設(shè)置有電源模塊電路和微波射頻電路,所述電源模塊電路包括穩(wěn)壓電路和負(fù)壓保護(hù)電路,所述微波射頻電路包括二倍頻電路、濾波電路和放大電路;所述屏蔽箱體的左側(cè)設(shè)置有射頻輸入端子,所述屏蔽箱體的右側(cè)設(shè)置有射頻輸出端子、接地端子和電源輸入端子,所述濾波電路采用三氧化二鋁基板和平行耦合微帶線,所述屏蔽盒為金屬材質(zhì),所述二倍頻電路和放大電路均采用MMIC芯片,所述MMIC芯片為裸芯片,所述屏蔽箱體的內(nèi)表面通過(guò)無(wú)鉛焊料燒結(jié)有鉬銅底座且鉬銅底座位于空腔內(nèi),所述MMIC芯片的底部焊盤采用無(wú)鉛焊料燒結(jié)到所述鉬銅底座上;
所述接地端子與屏蔽盒電連接,所述電源輸入端子與穩(wěn)壓電路電連接,所述穩(wěn)壓電路與負(fù)壓保護(hù)電路電連接,所述負(fù)壓保護(hù)電路分別與二倍頻電路和放大電路電連接,所述射頻輸入端子與二倍頻電路電連接,所述二倍頻電路與濾波電路電連接,所述濾波電路與放大電路電連接,所述放大電路與射頻輸出端子電連接。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述電源輸入端子采用M3穿心電容。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述射頻輸入端子采用SMA連接器D550S12F06,射頻輸出端子采用K連接器D360S12F06。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述電源模塊電路的基板采用FR-4環(huán)氧板,所述微波射頻電路的基板采用羅杰斯5880板。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述接地端子采用M3接地柱且表面鍍金。
本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型通過(guò)屏蔽盒和設(shè)在屏蔽盒內(nèi)部的電源模塊電路和微波射頻電路實(shí)現(xiàn)了體積小,接口少的優(yōu)點(diǎn),屏蔽門和屏蔽箱體通過(guò)凹槽和凸塊以及設(shè)置在凹槽和凸塊之間的屏蔽密封條達(dá)到了屏蔽效果好的優(yōu)點(diǎn),為本實(shí)用新型最終輸出穩(wěn)定的功率提供了必要的條件;射頻輸入端子的射頻輸入信號(hào)經(jīng)二倍頻電路提升頻率后,有效拓展了射頻信道帶寬,可以由4.5GHz帶寬拓展至9GHz帶寬,克服了現(xiàn)有技術(shù)工作有用帶寬較窄的缺點(diǎn),通過(guò)濾波電路濾除基波及諧雜波后,提升頻譜純度,再通過(guò)放大電路放大輸出,補(bǔ)償倍頻及濾波電路的增益損失,增益大且輸出功率大,從而形成一種工作穩(wěn)定可靠的Ka波段發(fā)射組件;濾波電路利用平行耦合微帶線實(shí)現(xiàn),采用極高純度的三氧化二鋁基板,實(shí)現(xiàn)通帶寬,體積小,便于組裝的濾波電路;二倍頻電路和放大電路所用MMIC芯片采用無(wú)鉛焊料并通過(guò)無(wú)縫燒結(jié)技術(shù)燒結(jié)到鉬銅底座,進(jìn)而燒結(jié)到屏蔽盒,即實(shí)現(xiàn)了MMIC芯片的充分接地,又達(dá)到了良好散熱;接地端子采用M3接地柱,并鍍金處理,以防氧化;綜上所述,本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,工作頻段寬,輸出功率大,工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1所示為本實(shí)用新型的電路原理結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2所示為本實(shí)用新型的屏蔽盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3所示為本實(shí)用新型的MMIC芯片裝配示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)圖1至圖3對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作出進(jìn)一步說(shuō)明:
參見圖1和圖2,一種Ka波段發(fā)射組件,包括屏蔽盒1,所述屏蔽盒1包括屏蔽箱體和設(shè)置在屏蔽箱體上面的屏蔽門,所述屏蔽門的一側(cè)邊與屏蔽箱體鉸接,所述屏蔽門的另一側(cè)邊與屏蔽箱體卡扣連接,所述屏蔽門的四周設(shè)置有一圈凹槽,所述凹槽內(nèi)設(shè)有一層屏蔽密封條,所述屏蔽箱體的上面設(shè)置有一圈與凹槽相配合的凸塊,所述凸塊插入凹槽內(nèi)從而實(shí)現(xiàn)所述屏蔽箱體與屏蔽門的緊密連接,所述屏蔽盒1設(shè)有內(nèi)層,所述內(nèi)層為金或銀,所述屏蔽盒1的內(nèi)部設(shè)有空腔2,所述空腔2中設(shè)置有基板,所述基板上設(shè)置有電源模塊電路和微波射頻電路,所述電源模塊電路包括穩(wěn)壓電路和負(fù)壓保護(hù)電路,所述微波射頻電路包括二倍頻電路、濾波電路和放大電路;所述屏蔽箱體的左側(cè)設(shè)置有射頻輸入端子3,所述屏蔽箱體的右側(cè)設(shè)置有射頻輸出端子4、接地端子6和電源輸入端子5,所述濾波電路采用三氧化二鋁基板和平行耦合微帶線,所述屏蔽盒1為金屬材質(zhì),所述接地端子6與屏蔽盒1電連接從而實(shí)現(xiàn)了屏蔽盒1的接地,所述電源輸入端子5與穩(wěn)壓電路電連接,所述穩(wěn)壓電路與負(fù)壓保護(hù)電路電連接,所述負(fù)壓保護(hù)電路分別與二倍頻電路和放大電路電連接,所述射頻輸入端子3與二倍頻電路電連接,所述二倍頻電路與濾波電路電連接,所述濾波電路與放大電路電連接,所述放大電路與射頻輸出端子4電連接;所述二倍頻電路和放大電路均采用50歐姆匹配的MMIC芯片7,所述MMIC芯片7為裸芯片;參見圖3,所述屏蔽箱體的內(nèi)表面采用無(wú)鉛焊料8并通過(guò)無(wú)縫燒結(jié)技術(shù)燒結(jié)有鉬銅底座9且鉬銅底座9位于空腔2內(nèi),所述MMIC芯片7的底部焊盤采用無(wú)鉛焊料8并通過(guò)無(wú)縫燒結(jié)技術(shù)燒結(jié)到所述鉬銅底座9上。鉬銅底座9與屏蔽盒1的連接即實(shí)現(xiàn)了MMIC芯片7的充分接地,又達(dá)到了良好散熱,所述鉬銅底座9的厚度為0.8cm 。
本實(shí)施例中,所述電源輸入端子5采用M3穿心電容。
本實(shí)施例中,所述射頻輸入端子3采用SMA連接器D550S12F06,射頻輸出端子4采用K連接器D360S12F06。
本實(shí)施例中,所述電源模塊電路的基板采用FR-4環(huán)氧板,所述微波射頻電路的基板采用羅杰斯5880板。
本實(shí)施例中,所述接地端子6采用M3接地柱,并鍍金處理,以防氧化。
本實(shí)用新型在工作時(shí),直流輸入電壓信號(hào)(DC IN)通過(guò)電源輸入端子5接入電源模塊電路,經(jīng)電源模塊電路的穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓和負(fù)壓保護(hù)電路的負(fù)壓保護(hù)后,給二倍頻電路和放大電路提供電能,射頻輸入信號(hào)(RF IN)通過(guò)射頻輸入端子3接入微波射頻電路的二倍頻電路中,二倍頻電路提升頻率后,經(jīng)濾波電路濾除基波及其他諧雜波,最后經(jīng)放大電路放大后通過(guò)射頻輸出端子4輸出有用信號(hào)(RF OUT)。
本實(shí)用新型通過(guò)屏蔽盒和設(shè)在屏蔽盒內(nèi)部的電源模塊電路和微波射頻電路實(shí)現(xiàn)了體積小,接口少的優(yōu)點(diǎn),屏蔽門和屏蔽箱體通過(guò)凹槽和凸塊以及設(shè)置在凹槽和凸塊之間的屏蔽密封條達(dá)到了屏蔽效果好的優(yōu)點(diǎn),為本實(shí)用新型最終輸出穩(wěn)定的功率提供了必要的條件;本實(shí)用新型的射頻輸入端子3的射頻輸入信號(hào)經(jīng)二倍頻電路提升頻率后,有效拓展了射頻信道帶寬,可以由4.5GHz帶寬拓展至9GHz帶寬,克服了現(xiàn)有技術(shù)工作有用帶寬較窄的缺點(diǎn),通過(guò)濾波電路濾除基波及諧雜波后,提升頻譜純度,再通過(guò)放大電路放大輸出,補(bǔ)償倍頻及濾波電路的增益損失,增益大,從而形成一種工作穩(wěn)定可靠的Ka波段發(fā)射組件;濾波電路利用平行耦合微帶線實(shí)現(xiàn),采用極高純度的三氧化二鋁基板,最終實(shí)現(xiàn)通帶寬,體積小,便于組裝的濾波電路;二倍頻電路和放大電路所用MMIC芯片7采用無(wú)鉛焊料8并通過(guò)無(wú)縫燒結(jié)技術(shù)燒結(jié)到鉬銅底座9,進(jìn)而燒結(jié)到屏蔽盒1,即實(shí)現(xiàn)了MMIC芯片7的充分接地,又達(dá)到了良好散熱;綜上所述,本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,工作頻段寬,工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。
經(jīng)實(shí)踐證明,利用本實(shí)施例的Ka波段發(fā)射組件可實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)指標(biāo):
(1)、工作溫度:-40℃~+55℃;
(2)、存儲(chǔ)溫度:-55℃~+70℃;
(3)、輸入信號(hào)頻率: 14 ~18.5GHz;
(4)、輸出信號(hào)頻率: 28 ~37GHz;
(5)、輸入功率:0±1.5dBm;
(6)、輸出功率:≥20dBm&(28~37GHz);
(7)、雜散抑制:≤-60dBc。
本實(shí)用新型的保護(hù)范圍包括但不限于以上實(shí)施方式,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn),任何對(duì)本技術(shù)做出的本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的替換、變形、改進(jìn)均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。