2～12GHz寬帶微波前端電路及2～12GHz微波信號(hào)接收方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種2～12GHz寬帶微波前端電路及2～12GHz微波信號(hào)接收方法，其中，該前端電路包括通道模塊和本振模塊，本振模塊與通道模塊相連接，為其提供本振信號(hào)，通道模塊包括限幅模塊、低噪聲放大模塊、開(kāi)關(guān)濾波模塊、第一級(jí)混頻模塊、濾波放大模塊、第二級(jí)混頻模塊和中頻濾波放大模塊；本振模塊包括晶振電路模塊、第一本振模塊、第二本振模塊、時(shí)鐘模塊，第一本振模塊、第二本振模塊、時(shí)鐘模塊分別與晶振電路模塊連接，晶振電路模塊將晶振輸出的晶振信號(hào)放功分成三路，分別輸出到第一本振模塊、第二本振模塊和時(shí)鐘模塊，作為參考信號(hào)；第一本振模塊與第一級(jí)混頻模塊連接，為其提供本振信號(hào)；第二本振模塊與第二級(jí)混頻模塊連接，為其提供本振信號(hào)。
【專利說(shuō)明】2?12GHz寬帶微波前端電路及2?12GHz微波信號(hào)接收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是微波收發(fā)電路領(lǐng)域，具體涉及一種2?12GHz寬帶微波前端電路及2?12GHz微波信號(hào)接收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著微波集成電路技術(shù)及微組裝技術(shù)的發(fā)展，電子系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上主要考慮小型化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，以滿足產(chǎn)品高性能、高可靠、大容量、小薄輕的要求。尤其是機(jī)載和星載平臺(tái)對(duì)設(shè)備尺寸、重量的要求更是苛刻。因此要求微波接收前端向?qū)掝l帶、體積小、重量輕、高性能、小型化方向發(fā)展。本發(fā)明主要針對(duì)某高精度快速定位技術(shù)小型化微波接收前端進(jìn)行深入研究，采用微組裝工藝及芯片集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)了微波接收前端小型化設(shè)計(jì)，有效地減小了系統(tǒng)的體積并且減輕了設(shè)備重量，滿足了實(shí)際工程需要。
[0003]傳統(tǒng)的微波前端的設(shè)計(jì)基本采用單個(gè)的部組件集成方式，這種方法是將一些微波部、組件以電纜鏈接方式組成具有一定功能接收前端。這種實(shí)現(xiàn)方式具有性能指標(biāo)較好、安裝調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，但是整個(gè)微波前端體積較大，設(shè)備較重量，僅適用一些車載、實(shí)驗(yàn)室等體積、重量要求不高的平臺(tái)，有一定的局限性。而在無(wú)人機(jī)、星載等平臺(tái)對(duì)體積、重量要求較為苛刻，微波前端則要采用微組裝工藝及芯片集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化，體積、重量與部組件集成方式相比具有較明顯的優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的旨在提供一種2?12GHz寬帶微波前端電路及2?12GHz微波信號(hào)接收方法，利用本發(fā)明的2?12GHz寬帶微波前端電路和2?12GHz微波信號(hào)接收方法，可適用于偵測(cè)設(shè)備，設(shè)備在體積、重量、功耗均有較大的性能提升，滿足對(duì)設(shè)備體積、重量和高性能穩(wěn)定收發(fā)的需求。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種2?12GHz寬帶微波前端電路，包括通道模塊和本振模塊，本振模塊與通道模塊相連接，為其提供本振信號(hào)，其中:
[0007]所述通道模塊包括限幅模塊、低噪聲放大模塊、開(kāi)關(guān)濾波模塊、第一級(jí)混頻模塊、濾波放大模塊、第二級(jí)混頻模塊和中頻濾波放大模塊，其中:限幅模塊用于接收由一天線截獲的2?12GHz輸入信號(hào)并進(jìn)行限幅處理和輸出；低噪聲放大模塊的輸入端連接至限幅模塊的輸出端，用于提供信號(hào)放大處理；開(kāi)關(guān)濾波模塊的輸入端與低噪聲放大模塊的輸出端連接，用于選取與該開(kāi)關(guān)濾波模塊中濾波器相匹配的頻段信號(hào)；第一級(jí)混頻模塊的射頻端連接至開(kāi)關(guān)濾波模塊的輸出端，其本振輸入端接收來(lái)自所述本振模塊輸入的第一本振信號(hào)，該第一級(jí)混頻模塊用于將由其射頻端輸入的信號(hào)變換得到一中頻信號(hào)；濾波放大模塊的輸入端與第一級(jí)混頻模塊的輸出端連接，對(duì)所述第一級(jí)混頻模塊輸出的中頻信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，并輸出信號(hào)至第二級(jí)混頻模塊；第二級(jí)混頻模塊的射頻端連接至濾波放大模塊的輸出端，其本振輸入端接收來(lái)自所述本振模塊輸入的第二本振信號(hào)，該第二級(jí)混頻模塊用于將由其射頻端輸入的信號(hào)變換得到340±25MHz和400±350MHz的中頻信號(hào)；中頻濾波放大模塊的輸入端連接至所述第二級(jí)混頻模塊的輸出端，用于將第二級(jí)混頻模塊輸出端340±25MHz和400±350MHz的中頻信號(hào)進(jìn)行中頻濾波和放大處理后輸出至信號(hào)處理機(jī)；
[0008]所述本振模塊包括晶振電路模塊、第一本振模塊、第二本振模塊、時(shí)鐘模塊，第一本振模塊、第二本振模塊、時(shí)鐘模塊分別與晶振電路模塊連接，晶振電路模塊將晶振輸出的IOOMHz信號(hào)放大后功分成三路,分別輸出到第一本振模塊、第二本振模塊和時(shí)鐘模塊，作為第一本振模塊、第二本振模塊和時(shí)鐘模塊的參考信號(hào)；第一本振模塊與所述通道模塊的第一級(jí)混頻模塊連接，為該第一級(jí)混頻模塊提供本振信號(hào)；第二本振模塊與第二級(jí)混頻模塊連接，為該第二級(jí)混頻模塊提供本振信號(hào)。
[0009]進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述第一本振模塊產(chǎn)生頻率為10?15GHz的第一本振信號(hào)，所述第二本振模塊產(chǎn)生頻率為7.66GHz,7.6GHz、3.34GHz和3.4GHz的第二本振信號(hào)
[0010]進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述依次連接的限幅模塊、低噪聲放大模塊、開(kāi)關(guān)濾波模塊、第一級(jí)混頻模塊、濾波放大模塊、第二級(jí)混頻模塊和中頻濾波放大模塊之間均通過(guò)電路板50Ω線連接，所述第一本振模塊、第二本振模塊、時(shí)鐘模塊分別通過(guò)電路板50 Ω線與晶振電路模塊連接。
[0011]進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述開(kāi)關(guān)濾波模塊由兩個(gè)單刀五擲開(kāi)關(guān)和五個(gè)濾波器組成，所述五個(gè)濾波器連接在兩個(gè)單刀五擲開(kāi)關(guān)之間形成五個(gè)支路通道，將輸入信號(hào)接收頻段分為五段。
[0012]進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述濾波放大模塊由一個(gè)第二開(kāi)關(guān)濾波模塊和放大器組成，第二開(kāi)關(guān)濾波模塊的輸入端與所述第一級(jí)混頻模塊的輸出端連接，放大器的輸入端與第二開(kāi)關(guān)濾波模塊的輸出端連接且其輸出端與第二級(jí)混頻模塊的射頻端連接，其中，第二開(kāi)關(guān)濾波模塊由兩個(gè)單刀四擲開(kāi)關(guān)和四個(gè)濾波器組成，四個(gè)濾波器連接在兩個(gè)單刀四擲開(kāi)關(guān)之間形成四個(gè)支路通道。
[0013]進(jìn)一步的實(shí)施方式中，中頻濾波放大模塊由一個(gè)第三開(kāi)關(guān)濾波模塊、第二放大器及第四開(kāi)關(guān)濾波模塊組成，第三開(kāi)關(guān)濾波模塊的輸入端連接至所述第二級(jí)混頻模塊的輸出端，第二放大器的輸入端連接至第三開(kāi)關(guān)濾波模塊的輸出端，第四開(kāi)關(guān)濾波模塊的輸入端連接至第二放大器的輸出端，其中，第三開(kāi)關(guān)濾波模塊和第四開(kāi)關(guān)濾波模塊均由兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)和兩個(gè)濾波器組成，兩個(gè)濾波器連接在兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)之間形成兩個(gè)支路通道。
[0014]進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述限幅模塊、低噪聲放大模塊、開(kāi)關(guān)濾波模塊、濾波放大模塊、第二級(jí)混頻模塊和中頻濾波放大模塊均選用芯片器件，所述第一級(jí)混頻模塊、晶振電路模塊、第一本振模塊、第二本振模塊和時(shí)鐘模塊均使用表面貼裝器件。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)，還提出一種利用上述2?12GHz寬帶微波前端電路實(shí)現(xiàn)的2?12GHz微波信號(hào)接收方法，該方法包括以下步驟:
[0016]步驟1、接收一天線截獲的2?12GHz輸入信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行限幅處理；
[0017]步驟2、對(duì)限幅處理后的信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大處理；
[0018]步驟3、對(duì)低噪聲放大處理后的信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)濾波，選取濾波器相匹配的頻段信號(hào);
[0019]步驟4、利用一第一本振信號(hào)對(duì)步驟3選取出的信號(hào)進(jìn)行混頻處理，得到第一中頻信號(hào);
[0020]步驟5、對(duì)步驟4混頻得到的第一中頻信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理；
[0021]步驟6、利用一第二本振信號(hào)對(duì)步驟5得到的中頻信號(hào)進(jìn)行混頻處理，得到第二中頻信號(hào)；
[0022]步驟7、對(duì)步驟6得到的第二中頻信號(hào)進(jìn)行中頻濾波和放大處理；以及
[0023]步驟8、將步驟7得到的中頻信號(hào)輸出至一信號(hào)處理機(jī)。
[0024]進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述方法中，第一本振信號(hào)為頻率范圍在10?15GHz的本振信號(hào)，第二本振信號(hào)為頻率為7.66GHz、7.6GHz、3.34GHz和3.4GHz的本振信號(hào)。
[0025]由以上本發(fā)明的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于:1)各個(gè)功能模塊間大部分是由50 Ω線相連，噪聲系數(shù)和中頻輸出平坦度指標(biāo)明顯提高；2)體積更小、重量更輕、功耗更低；3)在滿足體積更小、重量更輕、功耗更低前提下，可實(shí)現(xiàn)高性能的穩(wěn)定收發(fā)微波信號(hào)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式2?12GHz寬帶微波前端電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖2為圖1實(shí)施方式中通道模塊的一個(gè)示例性電路結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖3為圖1實(shí)施方式中本振模塊的一個(gè)示例性電路結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖4為本發(fā)明一實(shí)施方式2?12GHz微波信號(hào)接收方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。
[0031]下面結(jié)合所附圖示和實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施。
[0032]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式2?12GHz寬帶微波前端電路的電路結(jié)構(gòu)，其中，一種2?12GHz寬帶微波前端電路，包括通道模塊和本振模塊，本振模塊與通道模塊相連接，為其提供本振信號(hào)。
[0033]結(jié)合圖2所示，通道模塊包括限幅模塊1、低噪聲放大模塊2、開(kāi)關(guān)濾波模塊3、第一級(jí)混頻模塊4、濾波放大模塊5、第二級(jí)混頻模塊6和中頻濾波放大模塊7。
[0034]限幅模塊1用于接收由一天線截獲的2?12GHz輸入信號(hào)(功率-75?_35dBm)并進(jìn)行限幅處理和輸出。本實(shí)施例中，輸入信號(hào)先通過(guò)限幅模塊可以防止天線接收大功率信號(hào)時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致燒毀后級(jí)低噪聲放大器的危險(xiǎn)情況發(fā)生。
[0035]低噪聲放大模塊2的輸入端連接至限幅模塊1的輸出端，用于提供信號(hào)放大處理。
[0036]開(kāi)關(guān)濾波模塊3的輸入端與低噪聲放大模塊2的輸出端連接，用于選取與該開(kāi)關(guān)濾波模塊3中濾波器相匹配的頻段信號(hào)。
[0037]如圖2所示，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述開(kāi)關(guān)濾波模塊3由兩個(gè)單刀五擲開(kāi)關(guān)(SP5T)和五個(gè)濾波器組成，所述五個(gè)濾波器連接在兩個(gè)單刀五擲開(kāi)關(guān)之間形成五個(gè)支路通道，將輸入信號(hào)接收頻段分為五段。通過(guò)開(kāi)關(guān)切換使信號(hào)通過(guò)該頻段的濾波器進(jìn)入第一級(jí)混頻器4的射頻端。[0038]第一級(jí)混頻模塊4的射頻端連接至開(kāi)關(guān)濾波模塊3的輸出端，其本振輸入端接收來(lái)自所述本振模塊輸入的第一本振信號(hào)，該第一級(jí)混頻模塊4用于將由其射頻端輸入的信號(hào)變換得到一中頻信號(hào)。其中:
[0039]當(dāng)輸入信號(hào)為2?7GHz時(shí)，第一本振信號(hào)輸入為10?15GHz,中頻信號(hào)輸出為8GHz 土 25MHz 或 8GHz 土 350MHz。
[0040]當(dāng)輸入信號(hào)為7?12GHz時(shí)，第一本振信號(hào)輸入為10?15GHz,中頻輸出信號(hào)為3GHz 土 25MHz 或 3GHz 土 350MHz。
[0041]濾波放大模塊5的輸入端與第一級(jí)混頻模塊4的輸出端連接，對(duì)所述第一級(jí)混頻模塊4輸出的中頻信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，并輸出信號(hào)至第二級(jí)混頻模塊6。
[0042]如圖2所示，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述濾波放大模塊5由一個(gè)第二開(kāi)關(guān)濾波模塊5a和放大器5b組成，第二開(kāi)關(guān)濾波模塊5a的輸入端與所述第一級(jí)混頻模塊4的輸出端連接，放大器5b的輸入端與第二開(kāi)關(guān)濾波模塊5a的輸出端連接且其輸出端與第二級(jí)混頻模塊6的射頻端連接，其中，第二開(kāi)關(guān)濾波模塊5a由兩個(gè)單刀四擲開(kāi)關(guān)(SP4T)和四個(gè)濾波器組成，四個(gè)濾波器連接在兩個(gè)單刀四擲開(kāi)關(guān)之間形成四個(gè)支路通道。通過(guò)開(kāi)關(guān)切換使信號(hào)通過(guò)該頻段的濾波器進(jìn)入第二級(jí)混頻器6的射頻端。
[0043]第二級(jí)混頻模塊6的射頻端連接至濾波放大模塊5的輸出端，其本振輸入端接收來(lái)自所述本振模塊輸入的第二本振信號(hào)，該第二級(jí)混頻模塊6用于將由其射頻端輸入的信號(hào)變換得到340 ± 25MHz和400±350MHz的中頻信號(hào)。其中:
[0044]第二本振信號(hào)輸入7.66GHz或3.34GHz時(shí)，輸出中頻信號(hào)為340±25MHz。
[0045]第二本振信號(hào)輸入7.6GHz或3.4GHz時(shí)，輸出中頻信號(hào)為400±350MHz。
[0046]如圖2所示，中頻濾波放大模塊7的輸入端連接至所述第二級(jí)混頻模塊6的輸出端，用于將第二級(jí)混頻模塊6輸出端340 ± 25MHz和400 ± 350MHz的中頻信號(hào)進(jìn)行中頻濾波和放大處理后輸出至信號(hào)處理機(jī)。
[0047]如圖2所示，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，中頻濾波放大模塊7由一個(gè)第三開(kāi)關(guān)濾波模塊7a、第二放大器7b及第四開(kāi)關(guān)濾波模塊7c組成，第三開(kāi)關(guān)濾波模塊7a的輸入端連接至所述第二級(jí)混頻模塊6的輸出端，第二放大器7b的輸入端連接至第三開(kāi)關(guān)濾波模塊7a的輸出端，第四開(kāi)關(guān)濾波模塊7c的輸入端連接至第二放大器7b的輸出端，其中，第三開(kāi)關(guān)濾波模塊7a和第四開(kāi)關(guān)濾波模塊7c均由兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)(SP2T)和兩個(gè)濾波器組成，兩個(gè)濾波器連接在兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)之間形成兩個(gè)支路通道。通過(guò)開(kāi)關(guān)切換使信號(hào)通過(guò)該頻段的濾波器輸出至信號(hào)處理機(jī)。
[0048]圖3為圖1實(shí)施方式中本振模塊的一個(gè)示例性電路結(jié)構(gòu)圖，其中，本振模塊包括晶振電路模塊8、第一本振模塊9、第二本振模塊10、時(shí)鐘模塊11，第一本振模塊9、第二本振模塊10、時(shí)鐘模塊11分別與晶振電路模塊8連接，晶振電路模塊8將晶振輸出的100MHz信號(hào)放大后功分成三路，分別輸出到第一本振模塊9、第二本振模塊10和時(shí)鐘模塊11，作為第一本振模塊9、第二本振模塊10和時(shí)鐘模塊11的參考信號(hào)。第一本振模塊9與所述通道模塊的第一級(jí)混頻模塊4連接，為該第一級(jí)混頻模塊提供本振信號(hào)；第二本振模塊10與第二級(jí)混頻模塊6連接，為該第二級(jí)混頻模塊6提供本振信號(hào)。
[0049]所述第一本振模塊9產(chǎn)生頻率為10?15GHz的第一本振信號(hào)，所述第二本振模塊10產(chǎn)生頻率為7.66GHz、7.6GHz、3.34GHz和3.4GHz的第二本振信號(hào)。[0050]具體地，如圖3所示，晶振電路模塊8將晶振輸出的100MHz信號(hào)放大后功分成三路，分別輸出到第一本振模塊9、第二本振模塊10、時(shí)鐘模塊11作為參考信號(hào)。
[0051]第一本振模塊9產(chǎn)生頻率為10?15GHz的本振信號(hào)，具體電路是采用鎖相方式，選用從ADF4106鑒相器芯片，VC0耦合的信號(hào)與參考晶振輸出的信號(hào)分別經(jīng)過(guò)ADF4106芯片內(nèi)部N分頻器和R分頻器后進(jìn)行相位比較，所產(chǎn)生的相位誤差電壓經(jīng)環(huán)路濾波放大后控制VC0調(diào)諧端Vt，再通過(guò)串行碼控制N、R分頻器，鎖定時(shí)即可輸出穩(wěn)定的5?7.5GHz的信號(hào)，將5?7.5GHz進(jìn)行2倍頻，經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)濾波、放大后獲得10?15GHz的信號(hào)。
[0052]第二本振模塊10是產(chǎn)生頻率為7.66GHz、7.6GHz、3.34GHz和3.4GHz的本振信號(hào)。具體電路也是采用鎖相方式，鎖相源輸出3.83GHz,3.8GHz、3.34GHz和3.4GHz四個(gè)點(diǎn)的信號(hào)，3.83GHz和3.8GHz信號(hào)進(jìn)行2倍頻后經(jīng)過(guò)濾波、放大后獲得7.66GHz和7.6GHz信號(hào)，
3.34GHz和3.4GHz信號(hào)經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)選通直接輸出。
[0053]時(shí)鐘模塊11是產(chǎn)生150MHz的時(shí)鐘信號(hào)輸出，具體電路采用分頻、倍頻方式，100MHz信號(hào)分頻輸出50MHz信號(hào)再進(jìn)行飽和放大取諧波150MHz信號(hào)，濾波后再進(jìn)行功率放大，最終濾波輸出。
[0054]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述依次連接的限幅模塊1、低噪聲放大模塊2、開(kāi)關(guān)濾波模塊3、第一級(jí)混頻模塊4、濾波放大模塊5、第二級(jí)混頻模塊6和中頻濾波放大模塊7之間均通過(guò)電路板50Ω線連接，所述第一本振模塊9、第二本振模塊10、時(shí)鐘模塊11分別通過(guò)電路板50 Ω線與晶振電路模塊8連接。
[0055]為實(shí)現(xiàn)小型化和高可靠性的設(shè)計(jì)要求，本實(shí)施例中，所述限幅模塊1、低噪聲放大模塊2、開(kāi)關(guān)濾波模塊3、濾波放大模塊5、第二級(jí)混頻模塊6和中頻濾波放大模塊7均選用芯片器件，所述第一級(jí)混頻模塊4、晶振電路模塊8、一本振模塊9、二本振模塊10和時(shí)鐘模塊11均使用表面貼裝器件，因此組裝成的2?12GHz寬帶微波前端電路具有高靈敏度、體積小、重量輕、高性能等優(yōu)點(diǎn)。
[0056]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，圖2所示的實(shí)施例中，限幅模塊1采用NC1803C-218芯片；低噪聲放大器2采用CHA3218-99F和FM3058兩個(gè)放大器級(jí)聯(lián)形成，開(kāi)關(guān)濾波模塊5中的每個(gè)SP5T開(kāi)關(guān)由HMC641開(kāi)關(guān)和HMC347開(kāi)關(guān)組成，其中的濾波器選用MEMS濾波器；第一級(jí)混頻器4采用M2H-0220LE濾波器；濾波放大模塊5中的每個(gè)SP4T由2個(gè)HMC641開(kāi)關(guān)組成，放大器5b采用HMC462放大器；第二級(jí)混頻器6采用NC1708C-308芯片；中頻濾波放大模塊7中，SP2T采用HMC347開(kāi)關(guān)，濾波器為L(zhǎng)C濾波器2FL750/B340-50，第二放大器7b采用MAAM02350 放大器。
[0057]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，圖3所示的實(shí)施例中，晶振電路模塊8中的100MHz晶振器采用PFTC13-0008晶體振蕩器，放大器采用H1C51188A放大器，功分器采用ADP-2-20功分器。
[0058]第一本振模塊9中，VC0采用HMC587LP4壓控振蕩器，鑒相器采用的型號(hào)為ADF4108BCPZ，倍頻器采用的型號(hào)為AMMC-6120，濾波器為MEMS濾波器，其中的SP3T開(kāi)關(guān)為HMC641 開(kāi)關(guān)。
[0059]第二本振模塊10中，VC0采用HEV0360N壓控振蕩器，鑒相器采用的型號(hào)為ADF4106BRU,倍頻器采用的型號(hào)為AMMC-6120，濾波器BWLF-3.5，其中的SP2T開(kāi)關(guān)為HMC637開(kāi)關(guān)，最后的放大器為HMC462。[0060]時(shí)鐘模塊11中，分頻器采用HMC361S8G，兩個(gè)放大器分別為NBB500、NBB300，濾波器均為L(zhǎng)C濾波器。
[0061]圖4所示為利用上述2?12GHz寬帶微波前端電路實(shí)現(xiàn)的2?12GHz微波信號(hào)接收方法的實(shí)現(xiàn)流程，其中，2?12GHz微波信號(hào)接收方法包括以下步驟:
[0062]步驟1、接收一天線截獲的2?12GHz輸入信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行限幅處理；
[0063]步驟2、對(duì)限幅處理后的信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大處理；
[0064]步驟3、對(duì)低噪聲放大處理后的信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)濾波，選取濾波器相匹配的頻段信號(hào);
[0065]步驟4、利用一第一本振信號(hào)對(duì)步驟3選取出的信號(hào)進(jìn)行混頻處理，得到第一中頻信號(hào);
[0066]步驟5、對(duì)步驟4混頻得到的第一中頻信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理；
[0067]步驟6、利用一第二本振信號(hào)對(duì)步驟5得到的中頻信號(hào)進(jìn)行混頻處理，得到第二中頻信號(hào)；
[0068]步驟7、對(duì)步驟6得到的第二中頻信號(hào)進(jìn)行中頻濾波和放大處理；以及
[0069]步驟8、將步驟7得到的中頻信號(hào)輸出至一信號(hào)處理機(jī)。
[0070]所述方法中,第一本振信號(hào)為頻率范圍在10?15GHz的本振信號(hào)，第二本振信號(hào)為頻率為7.66GHz、7.6GHz、3.34GHz和3.4GHz的本振信號(hào)。
[0071]上述步驟1-步驟8所進(jìn)行的信號(hào)處理，已如圖1-圖3所示進(jìn)行了說(shuō)明。
[0072]綜上所述，本發(fā)明提供的2?12GHz寬帶微波前端電路及2?12GHz微波信號(hào)接收方法，可適用于多種平臺(tái)搭載的偵測(cè)設(shè)備上，其平臺(tái)設(shè)備在體積、重量、功耗均有較大的性能提升，滿足對(duì)設(shè)備體積、重量和高性能穩(wěn)定收發(fā)的需求。
[0073]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種2~12GHz寬帶微波前端電路，其特征在于，包括通道模塊和本振模塊，本振模塊與通道模塊相連接，為其提供本振信號(hào)，其中: 所述通道模塊包括限幅模塊(I)、低噪聲放大模塊(2)、開(kāi)關(guān)濾波模塊(3)、第一級(jí)混頻模塊(4 )、濾波放大模塊(5 )、第二級(jí)混頻模塊(6 )和中頻濾波放大模塊(7 )，其中:限幅模塊(I)用于接收由一天線截獲的2~12GHz輸入信號(hào)并進(jìn)行限幅處理和輸出；低噪聲放大模塊(2)的輸入端連接至限幅模塊(I)的輸出端，用于提供信號(hào)放大處理；開(kāi)關(guān)濾波模塊(3)的輸入端與低噪聲放大模塊(2)的輸出端連接，用于選取與該開(kāi)關(guān)濾波模塊(3)中濾波器相匹配的頻段信號(hào)；第一級(jí)混頻模塊(4)的射頻端連接至開(kāi)關(guān)濾波模塊(3)的輸出端，其本振輸入端接收來(lái)自所述本振模塊輸入的第一本振信號(hào)，該第一級(jí)混頻模塊(4)用于將由其射頻端輸入的信號(hào)變換得到一中頻信號(hào)；濾波放大模塊(5)的輸入端與第一級(jí)混頻模塊 (4)的輸出端連接，對(duì)所述第一級(jí)混頻模塊(4)輸出的中頻信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，并輸出信號(hào)至第二級(jí)混頻模塊(6);第二級(jí)混頻模塊(6)的射頻端連接至濾波放大模塊(5)的輸出端，其本振輸入端接收來(lái)自所述本振模塊輸入的第二本振信號(hào)，該第二級(jí)混頻模塊(6 )用于將由其射頻端輸入的信號(hào)變換得到340±25MHz和400±350MHz的中頻信號(hào)沖頻濾波放大模塊(7)的輸入端連接至所述第二級(jí)混頻模塊(6)的輸出端，用于將第二級(jí)混頻模塊(6)輸出端340±25MHz和400±350MHz的中頻信號(hào)進(jìn)行中頻濾波和放大處理后輸出至信號(hào)處理機(jī)； 所述本振模塊包括晶振電路模塊(8 )、第一本振模塊(9 )、第二本振模塊(10 )、時(shí)鐘模塊(11)，第一本振模塊(9 )、第二本振模塊(10 )、時(shí)鐘模塊(11)分別與晶振電路模塊(8 )連接，晶振電路模塊(8)將晶振輸出的IOOMHz信號(hào)放大后功分成三路，分別輸出到第一本振模塊(9 )、第二本振模塊(10 )和時(shí)鐘模塊(11)，作為第一本振模塊(9 )、第二本振模塊(10 )和時(shí)鐘模塊(11)的參考信號(hào)；第一本振模塊(9)與所述通道模塊的第一級(jí)混頻模塊(4)連接，為該第一級(jí)混頻模塊提供本振信號(hào)；第二本振模塊(10)與第二級(jí)混頻模塊(6)連接，為該第二級(jí)混頻模塊(6)提供本振信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2~12GHz寬帶微波前端電路，其特征在于，所述第一本振模塊(9)產(chǎn)生頻率為10~15GHz的第一本振信號(hào)，所述第二本振模塊(10)產(chǎn)生頻率為7.66GHz、7.6GHz、3.34GHz 和 3.4GHz 的第二本振信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2~12GHz寬帶微波前端電路，其特征在于，所述依次連接的限幅模塊(I)、低噪聲放大模塊(2)、開(kāi)關(guān)濾波模塊(3)、第一級(jí)混頻模塊(4)、濾波放大模塊(5 )、第二級(jí)混頻模塊(6 )和中頻濾波放大模塊(7 )之間均通過(guò)電路板50 Ω線連接，所述第一本振模塊(9)、第二本振模塊(10)、時(shí)鐘模塊(11)分別通過(guò)電路板50Ω線與晶振電路模塊(8)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2~12GHz寬帶微波前端電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)濾波模塊(3)由兩個(gè)單刀五擲開(kāi)關(guān)和五個(gè)濾波器組成，所述五個(gè)濾波器連接在兩個(gè)單刀五擲開(kāi)關(guān)之間形成五個(gè)支路通道，將輸入信號(hào)接收頻段分為五段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2~12GHz寬帶微波前端電路，其特征在于，所述濾波放大模塊(5)由一個(gè)第二開(kāi)關(guān)濾波模塊(5a)和放大器(5b)組成,第二開(kāi)關(guān)濾波模塊(5a)的輸入端與所述第一級(jí)混頻模塊(4)的輸出端連接，放大器(5b)的輸入端與第二開(kāi)關(guān)濾波模塊(5a)的輸出端連接且其輸出端與第二級(jí)混頻模塊(6)的射頻端連接，其中，第二開(kāi)關(guān)濾波模塊(5a)由兩個(gè)單刀四擲開(kāi)關(guān)和四個(gè)濾波器組成，四個(gè)濾波器連接在兩個(gè)單刀四擲開(kāi)關(guān)之間形成四個(gè)支路通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2~12GHz寬帶微波前端電路，其特征在于，中頻濾波放大模塊(7)由一個(gè)第三開(kāi)關(guān)濾波模塊(7a)、第二放大器(7b)及第四開(kāi)關(guān)濾波模塊(7c)組成，第三開(kāi)關(guān)濾波模塊(7a)的輸入端連接至所述第二級(jí)混頻模塊(6)的輸出端，第二放大器(7b)的輸入端連接至第三開(kāi)關(guān)濾波模塊(7a)的輸出端，第四開(kāi)關(guān)濾波模塊(7c)的輸入端連接至第二放大器(7b)的輸出端，其中，第三開(kāi)關(guān)濾波模塊(7a)和第四開(kāi)關(guān)濾波模塊(7c)均由兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)和兩個(gè)濾波器組成，兩個(gè)濾波器連接在兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)之間形成兩個(gè)支路通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2~12GHz寬帶微波前端電路，其特征在于，所述限幅模塊(I)、低噪聲放大模塊(2)、開(kāi)關(guān)濾波模塊(3)、濾波放大模塊(5)、第二級(jí)混頻模塊(6)和中頻濾波放大模塊(7)均選用芯片器件，所述第一級(jí)混頻模塊(4)、晶振電路模塊(8)、第一本振模塊(9)、第二本振模塊(10)和時(shí)鐘模塊(11)均使用表面貼裝器件。
8.一種利用權(quán)利要求1所述的2~12GHz寬帶微波前端電路實(shí)現(xiàn)的2~12GHz微波信號(hào)接收方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟1、接收一天線截獲的2~12GHz輸入信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行限幅處理； 步驟2、對(duì)限幅處理后的信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大處理； 步驟3、對(duì)低噪聲放大處理后的信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)濾波，選取濾波器相匹配的頻段信號(hào)； 步驟4、利用一第一本振信號(hào)對(duì)步驟3選取出的信號(hào)進(jìn)行混頻處理，得到第一中頻信號(hào); 步驟5、對(duì)步驟4混頻得到的第一中頻信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理； 步驟6、利用一第二本振信號(hào)對(duì)步驟5得到的中頻信號(hào)進(jìn)行混頻處理，得到第二中頻信號(hào); 步驟7、對(duì)步驟6得到的第二中頻信號(hào)進(jìn)行中頻濾波和放大處理； 步驟8、將步驟7得到的中頻信號(hào)輸出至一信號(hào)處理機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的2~12GHz微波信號(hào)接收方法，其特征在于，所述方法中，第一本振信號(hào)為頻率范圍在10~15GHz的本振信號(hào)，第二本振信號(hào)為頻率為7.66GHz、7.6GHz、3.34GHz 和 3.4GHz 的本振信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04B1/40GK103647575SQ201310706255
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】胡夢(mèng)婕, 胡云, 張紅影, 吳中偉, 周文衎, 高曉冬, 馬樂(lè)娟, 王瑾 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科工集團(tuán)八五一一研究所