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在发射模式下，小信号板主要用于将SRIO 输入的波形数据进行数字模拟变换，变换后的零中频信号直接通过正交上变频输出到对应的射频频段，再通过射频前端对其进行功率放大后输出。 在接收模式下，外部输出的小信号，先经过大信号板的低噪放进行放大，从而确保收到的小信号的信噪比在后级相关处理后不至于进一步降低。放大后的信号进入小信号板，分别经过下变频，中频滤波后进入AD 器件进行零中频下变频并AD 采样。采样的数据通过SRIO 通道送入图像信号处理组件进行解调分析。 图1 微波收发组件组成框图
1.3.1 小信号板设计
图 2小信号板原理框图
小信号板原理框图如图2所示，总体分为发射和接收通路。发射采用零中频方案。SRIO 输入的波形数据经过FPGA 转换后，再采用AD9371进行数模变换后通过巴伦和开关进入驱动放大器中，信号放大后进入滤波器，最后通过单刀四掷开关经过垂直互联射频口进入大信号板。
接收采用超外差接收机电路方案，通过两次变频将接收到的300-400 MHz 和1 400-1 800 MHz 射频信号变到零中频基带信号（I &Q 信号）进行后续处理。300-400 MHz 射频信号通过低噪放、数控可调衰减器、调谐滤波、放大进入第一混频器RFFC2071，该混频器本
振频率1 130-1 230 MHz 扫频，信号频率变为830 MHz 固定中频（IF ）；再通过中频滤波放大，进入正交解调器AD9371，该正交解调器本振频率为830 MHz ，得到零中频基带信号（I &Q 信号），通过开关控制实现不同中频带宽的输出。通过耦合器和检波器实现通道功率电平的检测，完成自动增益的控制。
同理地，高频1 400-1 800 MHz 射频信号通过低噪放放大后进入数控可调衰减器，数控可调衰减器可以根据信号大小调节信号强度，增大了接收路动态范围。然后信号再通过调谐滤波、放大进入第一混频器RFFC2071，该混频器本振频率2 230-2 630 MHz 扫频，信号频率变为830 MHz 固定中频；再通过中频（IF ）滤波放大，进入正交解调器AD9371，该正交解调器本振频率为830 MHz ，得到零中频基带信号（I & Q 信号），通过开关控制实现不同中频带宽的输出。
最后基带信号通过AD9371的JESD204B 接口输出，经过FPGA 转换为SRIO 高速接口与VPX 背板上图像信号处理组件进行数据交互，从而完成视频图像信号的解析。
1.3.2 大信号板设计
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无水硫铝酸钙图 3大信号板原理框图
小信号板的信号通过板间垂直射频连接器进入大信号板，进入SP4T 射频开关根据频段和功能分别切换进入不同通路。大信号板原理框图如图3所示，总体分为发射和接收通路。
回收锡发射信号分别进入高频或低频大信号功放，经过功放放大后进入LC 滤波器进行滤波，主要滤除各次谐波分量。对于低频功放，为满足8 dB 峰均比的信号发射需求，8 W 输出的功率应采用1 dB 压缩点100 W 的LDMOS 管进行设计确保；对于高频功放，为满足8 dB
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2022.8
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峰均比的信号发射需求，4 W 输出的功率应采用1 dB 压缩点为40 W 的LDMOS 管进行设计确保。在此功率输出情况下，所选高频和低频功放管的ACPR 指标均小于-40 dBc ，能够满足设计指标需求。
接收信号经过SP4T 射频开关经过限幅器，限幅器主要用于保护接收电路，削弱大功率接收信号，可以满足抗烧毁能力[3]。经过限幅器后再进入低噪放放大，然后进入小信号板。
信号通过前级微带耦合器耦合进入小信号板的AD9371观测口（ORX ），从而对天线口信号进行实时监测。
1.3.3 组件PCB设计
微波收发组件有数字电路和模拟电路两部分。按照不同电路类型，将他们分开布局，这样有利于最后地的分割，数字地紧贴在数字电路下方，模拟地紧贴在模拟电路下方[4]。这样有利于信号的回流和两种地平面之间的稳定。
布局布线时遇到走线困难，需要灵活调整器件位置，如大信号板射频开关为了布局走线需要将其旋转一定角度，既节省了空间，也使走线更加平直。
微波收发组件中内部进行屏蔽设计，数字信号和模拟信号，大信号和小信号用金属隔腔进行隔离防止信号内部互相串扰，影响功能性能[5]。
2 结构设计
防冲撞护栏为满足产品的设计要求，为满足产品性能、重量和屏蔽的要求，壳子采用铝材制作。采用标准3U VPX 导冷结构，所有尺寸按照系统要求尺寸进行设计，在印制板设计时，充分考虑器件的布局布线以满足尺寸要求。
3U VPX 模块中有些器件（主要为集成电路和功率器件）的热功耗较大，因此对3U VPX 模块的屏蔽盒结构做了特殊设计，将热功耗较大的位置做凸起设计（如图4所示），金属凸起与与器件表面之间的间距保持在0
.8 mm ，在装配前，在器件表面覆盖一层厚度为1 mm 的导热硅片，装配后导热硅片被压缩，使得屏蔽盒、导热硅片、元器件充分紧配，有良好的热接触。
图4 3U VPX模块内部结构
3U VPX 模块两侧的锁紧条选用5段式热传导专用的锁紧条，表面平整度可达到0.1，最大限度增大了与机箱导轨的有效接触面积，减小热阻。同时，锁紧条表面进行了黑阳极氧化，能够高效地将模块其他区域的热量吸引至锁紧条，通过导轨传递至整个机箱。
3 组件的实现与测试结果
将PCB 板加工生产，装配入组件，分别使用矢量网络分析仪、频谱仪、信号发生器进行测试，测试结果表明，该组件ACPR ：≤-35 dBc ，噪声系数：≤1.8 dB ，收发切换时间：≤3.0 µs ，各次谐波抑制以及发射功率，抗烧毁能力均达到指标要求，满足通信系统的实际要求。
4 结语
本设计主要研究基于VPX 的多模多频段微波收发组件，通过前期调研和系统分析进行方案设计，验证方案的可行性，在保证组件性能的同时，实现通用化。根据指标要求，在指定频段内，组件满足接收噪声系数、ACPR 、发射功率、收发切换时间、谐波抑制的要求，具有一定的创新性实际应用意义。
实验室用振荡器
参考文献：
[1] 安效君.基于VPX的高速跳频信号接收处理平台设计[J].计算机
与网络,2021(7):44-46.
[2] 赵旺.北斗导航授时终端模块的设计与实现[M].成都：电子科技大学出版社,2020:16-23.
山药去皮机
[3] 吴喆.基于SIP的射频宽带收发前端关键技术研究[D].成都：电子科技大学, 2018.
[4] 张振，范如，罗俊.一种S波段平衡式限幅低噪声放大器设计[J].微电子学,2012,42(4):463-467.
[5] POZAR D M.微波工程[M].张肇仪，周乐柱，吴德明，等译.北京：电子工业出版社,2007.
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抗石击涂料设计应用
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基于Linux系统的5G通信技术在医疗服务的应用设计
Application design of 5G communication technology based on Linux core board in medical service
杨 静，王文文，吴连威，王 轻，葛继成，肖小兵（河南驼人集团云智能技术研究所，河南长垣 453400）
摘 要：本文从智慧医疗服务谈起，将5G技术应用于相应的科室，例如：麻醉科、妇产科、儿科等需要输液的科室，致力于帮助缓解护士压力，提高医院效率；或将5G通信技术应用于远程医疗中。介绍如何将5G 通信技术应用到设计中，从而提升医生诊断效率、改善患者就医体验、实现优质医疗资源远程共享和实时信息交互，有效缓解医疗资源匮乏、医护人员短缺、医疗水平分布不均等问题[1]。关键词：5G通信技术应用；智慧医疗；Linux
0 引言
目前全国已有超过600家医院部署了5G 室内数字化网络[2]。由此可以看出，5G 医疗在提升诊疗效率、提升医疗服务水平的同时也给医院管理层带来启示，对于智慧医疗系统、智慧管理系统和智慧服务系统的建设起到了积极的促进作用。
1 总体方案设计
总体方案如图1所示，主要由5G 基带模块与SIM /USIM 卡接口、RS232调试串口、千兆以太网电路、复位电路、实时时钟电路等组成。本设计利用LoRa 进行传输，从站LoRa 模块给主站LoRa 模块发数据，再通过无线模块与核心板的连接，将数据传输至Linux 系统核心板。数据通过核心板处理传至5G 基带模块，最后上传到云服务器，完成数据的传输。可实现实施监控多设备参数。例如：将无线模块插入输液泵中，那么数据就可以利用所设计的5G 网关实时传输至云服务器，护士便可以灵活观察多个输液泵情况，合理安排时间，也可将次设计应用到远程医疗中，具有高带宽、低时延等
优点。
图1 系统总体方案设计框图
2 系统硬件设计
2.1 Linux系统核心板
NXP QorIQ LS1028A 应用处理器包括支持时间敏感网络(TSN )的以太网交换机和以太网控制器，可支持融合的IT （信息技术）和OT （操作技术）网络。两个功能强大的64位Arm®v8内核支持工业控制的实时处理，以及物联网中边缘计算的虚拟机。内置GPU 和LCD 控制器使人机接口(HMI )系统支持新一代接口。
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