多功能模块有效节省集成时间

　　多功能模块可以帮助系统集成商节省空间、时间和工程工作量。例如，不再需要将本振（LO）与频率转换器中的混频器和滤波器做匹配，或者将本振与信号路由子系统中的开关和滤波器做匹配，只要相关功能做成集成式部件，像反射和阻抗失配等细微差别就可以化。在许多情况下，多功能模块代表了元件供应商的成果，它呈现了系统工程的一小部分。不是所有的射频/微波元件供应商都提供多功能模块，只有那些在设计、制造和测试方面投入了相当多资源的供应商才能完美地完成这一任务。

　　多功能组件曾被看作是“超级元件”,可以是基本的装在同一外壳中的一个开关和一对滤波器。例如，Paciwave公司型号为PSFB7-0618-11-11的产品就是一个开关式滤波器组，它在紧凑的封装中集成了一对高速（50ns开关速度）单刀六掷（SP6T）开关和6个带TTL控制的滤波器通道。该产品的外形尺寸是4.000×3.920×0.600英寸，提供SMA连接器以及控制和电源引脚。这些滤波器可以将6GHz至8GHz的范围分割成2GHz的段。

　　TRAK Microwave公司是Smiths Interconnect公司集团的成员之一，虽然产品的滤波器通道数量只有上述产品的一半，但外形尺寸要小得多，非常适合要求严格的航空应用。该公司型号为SWF001的三通道开关滤波器整合了一对单刀三掷（SP3T）的开关和三个带通滤波器，这三个滤波器分别覆盖10.0GHz至12.6GHz、12.6GHz至16.0GHz、16.0GHz至20.0GHz范围。频段之间的切换速度快至20ns,对有害信号的带外抑制能力可达60dB.这种三通道开关滤波器适合在-54℃~+85℃的环境中使用，尺寸仅为3.5×1.6×0.8英寸（89x41x12mm），重量仅3盎司，并提供现场可拆除的SMA连接器。

　　Microphase公司长期致力于提供定制的微波开关滤波器，以及频率从10MHz至22GHz的集成式开关驱动器。一般来说，这些组件采用单个输入输出，虽然根据客户要求也可以提供多个输入输出的部件。这些多端口中有些端口可以赋于特殊目的，如内置测试（BIT）要求。针对带内插损非常重要的应用，该公司提供开关式多路复用器代替固态开关，从而使得用复用器缩短切换时间成为可能。这些多功能模块的切换速度一般在10ns至1μs之间。

　　Endwave公司近在其GaAs MMIC产品线中增加了一对上变频器，型号为EWU1509YF和EWU1809YF.这两种器件是为频率从直流至4GHz的中频（IF）应用开发的，输出频率范围分别是10.0GHz至15.4GHz和17GHz至24GHz.这些上变频器采用GaAs伪晶高电子迁移率晶体管（pHEMT）技术，非常适合商业和军事系统使用。这两种上变频器集成了多个混频器、本振（LO）放大器或倍频器以及可变增益射频放大器电路。EWU1509YF和EWU1809YF都符合RoHS要求，采用5x5mm、32引脚、紧凑型QFN表贴技术（SMT）的塑料覆盖模塑封装。

　　来自MITEQ公司的MMDQ系列单脉冲检测器包括了重要的三通道中频子系统，能够测量轴线校准单脉冲雷达系统的幅度和相位。这些多元件模块可以在-60dBm至+5dBm的输入动态范围内测量接收脉冲的幅度差和比。这些单脉冲检测器可工作在以30MHz、60MHz和70MHz为中心频率的中频频段，可取得0.1μs甚至更短的稳定时间。这些检测器中的组件包括了中频矩阵、检测器矩阵和3个匹配的限幅器通道，它们都安装在铝制底座上，电源线则被引到外部的阻挡带。

　　MITEQ公司还提供种类广泛的防风雨模块，可集成进商业和军事领域中的卫星通信（satcom）系统，其中包括工作频率范围从17.7GHz至21.3GHz的低噪声前端模块AMFW-8F-1772130-150-P2-TC-WP.这种模块提供一个WR-42波导输入端口和K型输出插座，元件安装在重量很轻且具有很好保护作用的铝合金封装内。这种模块的外形尺寸是156x70x51mm,重量仅800克。典型噪声温度为120K,小信号增益典型值为62dB.

　　如果不说一下至今已有30多年历史的Narda Microwave East公司及该公司的集成式微波组件（IMA），我们就很难全面了解多功能微波模块目前处于什么状态。Narda公司提供很多覆盖500MHz至50GHz的IMA产品，其中包括合成器、上变频器和下变频器以及开关式滤波器组。这些组件一开始用作电子战（EW）系统中的微波集成电路（MIC），它们可节省空间，提高电子战接收机中的集成度。

　　作为发展其微波子组件技术的一部分，Narda公司开发了一系列被称为Ultimate MICSM产品的集成式微波组件。这些多功能模块将微波混合制造技术和多层印刷电路板（PCB）结合在一起，通过三维（3D）设计和制造方法有效节省了空间。近，该公司利用Ultimate SMT IMA技术成功地将表贴技术（SMT）元件和基于MIC芯片细线技术的电路集成在一起。例如Narda的80000系列卫星通信收发器，它们可服务于X、Ku和Ka频段的军事卫星通信终端。这些收发器具有很高的集成度，在紧凑封装中集成了块下变频器（BDC）、块上变频器（BUC）、固态功放（SSPA）以及控制电路。

　　现在已经成为Microsemi公司一部分的AML公司已经开发出频率范围从1MHz至40GHz的扩展IMA技术，可用于航空、电子战、雷达、干扰机和通信系统。AML公司将多种技术（如MMIC、薄膜MIC和分立电路）整合在一起形成其多功能组件。Akon公司的多功能组件也充分整合了多种技术，例如型号为A35-MH141的16x12开关矩阵，可用于频率从0.5GHz至18.0GHz的应用。

　　ET Industries公司的FB-120-MPT开关式滤波器组是一种紧凑型模块，集成了总共9个带通滤波器（总的频率范围从1GHz至20GHz）、多个开关和开关驱动电路。这种滤波器组在1GHz范围内的插损小于4dB,在1GHz至20GHz范围的插损小于8.2dB.滤波器之间的切换时间不到5ms,当安装在50Ω系统中时还具有优异的反射损耗性能。

　　除了扩展的高性能无源器件产品线外，Anaren Microwave公司还通过Anaren集成式无线电（AIR）模块展示了其更高的集成度水平。AIR模块集成了型号为TT1101的TI收发器集成电路（IC）的外围支持电路。符合FCC Part 15要求的AIR模块专门针对简单地集成到两层PCB上所开发，工作在标准频段，如433MHz、868MHz和900MHz,能以少的射频工作量快速开发出无线应用。这些模块尺寸仅为9x12x2.5mm和9x16x2.5mm.

　　今年早些时候，Anaren发布了经FCC的A8520E24A AIR模块（图），该模块集成了TI的CC8520 PurePath无线音频系统级芯片（SoC）收发器和CC2591范围扩展器以及天线。这种AIR模块支持无压缩的发送和接收无线数字音频（16位分辨率、44.1/48kHz采样率），是消费和应用的理想之选。

图：AIR模块集成了所有匹配和支持电路以及收发器IC,以简化在产品中增加无线功能的工作。