本实用新型涉及一种ku波段的tr组件。
背景技术：
ku波段是目前卫星数字广播中常用的频率，与以往的c波段卫星模拟广播相比，c波段卫星广播遭受地面微波等干扰源的同频干扰比较严重，而ku波段的地面干扰很小，ku波段频率高，一般在12.5～18ghz之间，不易受微波辐射干扰，大大地降低了对接收环境的要求。tr组件是无线收发系统中频与天线之间的部分，随着有源相控阵雷达技术的进步，对tr组件在体积方面提出了小型化的要求，因为每一个天线单元都有一个tr组件与之对应，大型天线包括数千上万个tr组件。结合ku波段的广泛应用，对于ku波段的tr组件来说，更小的体积与更低的成本一直是目前研究的重要目标。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的，就是针对上述问题，提出一种ku波段的tr组件，本实用新型的目的在于，针对tr组件收发一体的特性，在接收支路和发送支路以外的公共支路上，对器件进行复用，简单的说即增加公共支路的组件，减少分支电路的组件，从而降低整个tr组件的体积和成本。
本实用新型采用的技术方案是：一种ku波段的tr组件，包括数据接口、衰减器、移相器、控制电路、接收支路、发送支路和环形器；定义环形器的3个端口分别为端口1、端口2和端口3，其单向传输特性为从端口1到端口2、从端口2到端口3、从端口3到端口1是导通的，环形器的端口1连接天线，环形器的端口2连接接收支路，环形器的端口3连接发送支路；所述控制电路用于控制移相衰减配码分配和t/r收发切换驱动，控制电路分别连接移相器和衰减器；数据接口依次连接衰减器和移相器；其特征在于，还包括混频器、本振1、本振2、接收开关、发送开关和带通滤波器；本振1通过接收开关后与混频器连接，接收开关接控制电路，并仅在控制电路控制tr组件切换到接收模式后接通；本振2通过发送开关后与混频器连接，发送开关接控制电路，并仅在控制电路控制tr组件切换到发送模式后接通；带通滤波器连接在混频器和移相器之间；所述接收支路包括相连接的限幅器和低噪声放大器，发送支路包括相连接的末级功率放大器和驱动放大器，所述限幅器连接环形器的端口2，末级功率放大器连接环形器的端口3，低噪声放大器的输出端和驱动放大器的输入端均接混频器；所述本振1产生的本振频率用于将ku波段的频率下变频到中频，本振2产生的本振频率用于将中频上变频到ku波段的频率。
本实用新型主要是针对t/r模块组件的分时工作模式，即在控制电路的驱动下，在同一时间进行只进行信号接收或者只进行信号发送，本实用新型针对该特性，只采用一个混频器来分时用于下变频或者上变频，相应的对采用的2个本振使用开关控制，使同一时间只有一个本振与混频器连接，即在接收信号时将用于下变频的本振1与混频器连接，在发送信号时将用于上变频的本振2与混频器连接，而该处所设置的接收开关和发送开关仅需要具备在收发驱动信号的控制下连通的功能，因此可以采用如mos管之类的3端器件，使能信号接栅极，在使能信号的作用下连通，在使能信号断开后即断开，非常简易，并不会带来额外的成本，相比于节省一个混频器，实现了成本的降低。
进一步的，所述数据接口与衰减器之间还具有功分器，功分器的每个通道连接一个tr通道，每个tr通道具有一个所述的tr组件。
tr组件通常是多通道的，本实用新型的方案当然也可以用于多通道的tr组件，通常采用的方法即通过功分器连接多个通道。
进一步的，所述环形器端口1连接的天线为阵列天线中的一个阵元，阵列天线中阵元的数量与功分器端口数量对应。
大规模阵列天线中本实用新型的使用方法。
本实用新型的有益效果是：相比于传统组件，本实用新型的方案降低了元器件的使用，从而降低了成本，越大规模的应用所取得的效果越明显。
附图说明
图1为本实用新型的逻辑结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的方案是针对于ku波段的tr组件的改进，其结构具有相当的公知性，其内部组件的功能也属于常识性知识，因此本实用新型的技术方案中对现有技术的描述存在一定程度的淡化，目的是为了突出本实用新型的针对性改进点。
ku波段的频率较高，因此对接收的信号必然需要进行下变频，即在接收支路中需要使用混频器进行下变频，而对应的，发送信号需要进行上变频到ku波段进行发送，因此在发送支路中当然也需要混频器进行上变频，从而在发送支路和接收支路分别需要一个混频器，申请人根据该特点，结合ku波段的特性，认为可以将发送支路和接收支路的混频器进行复用，从而减少混频器的使用。
本实用新型的基础是依据tr组件的基本工作原理，即t/r组件收发采用分时工作模式，其发射和接收按照一定的脉冲工作方式进行工作。在通常的tr组件中，通过控制电路来控制移相衰减配码分配和t/r收发切换驱动，本实用新型即针对该收发模式的脉冲驱动信号，分别提出了对应的接收开关和发送开关，分别用于连接不同的本振到混频器中，进行实现对应的上下变频。在不同的驱动模式下驱动不同的开关闭合，属于常见的基础电路知识，在此不再赘述。
如图1所示，本实用新型的结构与通常的tr组件结构相比，减少了混频器的使用，通常的tr组件在发送支路和接收支路汇合后，其公共支路连接的是收发开关，通过收发开关选择发送支路或者接收支路，在本实用新型的方案中，显然并不需要该收发开关，但是因为复用混频器可能导致额外的信号噪声，申请人将传统的收发开关替换为带通滤波器，针对公共支路上的中频信号进行滤波，从而保证信号的质量。
下面结合图1，对本实用新型的工作流程进行描述：
接收模式：此时接收开关闭合，本振1的本振频率输出到混频器，天线接收到的ku波段的信号经环形器端口1到端口2，输出到接收支路，经过限幅器和低噪声放大器后(也可能是2个低噪声放大器)，在混频器中与本振1输出的本振频率进行混频，从而下变频到中频信号，依次经过滤波、移相、衰减后输出。
发送模式：此时发送开关闭合，本振2的本振频率输出到混频器，发送数据依次经过衰减、移相、滤波后，在混频器与本振2的本振频率混频，上变频到ku波段的频率，经过驱动放大器和末尾放大器后进入环形器的端口3，从端口3到端口1再经过天线发送。
1.一种ku波段的tr组件，包括数据接口、衰减器、移相器、控制电路、接收支路、发送支路和环形器；定义环形器的3个端口分别为端口1、端口2和端口3，其单向传输特性为从端口1到端口2、从端口2到端口3、从端口3到端口1是导通的，环形器的端口1连接天线，环形器的端口2连接接收支路，环形器的端口3连接发送支路；所述控制电路用于控制移相衰减配码分配和t/r收发切换驱动，控制电路分别连接移相器和衰减器；数据接口依次连接衰减器和移相器；其特征在于，还包括混频器、本振1、本振2、接收开关、发送开关和带通滤波器；本振1通过接收开关后与混频器连接，接收开关接控制电路，并仅在控制电路控制tr组件切换到接收模式后接通；本振2通过发送开关后与混频器连接，发送开关接控制电路，并仅在控制电路控制tr组件切换到发送模式后接通；带通滤波器连接在混频器和移相器之间；所述接收支路包括相连接的限幅器和低噪声放大器，发送支路包括相连接的末级功率放大器和驱动放大器，所述限幅器连接环形器的端口2，末级功率放大器连接环形器的端口3，低噪声放大器的输出端和驱动放大器的输入端均接混频器；所述本振1产生的本振频率用于将ku波段的频率下变频到中频，本振2产生的本振频率用于将中频上变频到ku波段的频率。
2.根据权利要求1所述的一种ku波段的tr组件，其特征在于，所述数据接口与衰减器之间还具有功分器，功分器的每个通道连接一个tr通道，每个tr通道具有一个所述的tr组件。
3.根据权利要求2所述的一种ku波段的tr组件，其特征在于，所述环形器端口1连接的天线为阵列天线中的一个阵元，阵列天线中阵元的数量与功分器端口数量对应。
技术总结