一種雷達(dá)系統(tǒng)l波段收發(fā)的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，所述收發(fā)機(jī)包括設(shè)置在芯片內(nèi)部的接收通道、發(fā)射通道和設(shè)置在芯片外部的外圍電路；其中接收機(jī)包括依次連接的設(shè)置在接收通道內(nèi)的數(shù)控衰減器、外圍電路中的第一射頻帶通濾波器、接收通道內(nèi)的低噪聲放大器、接收通道內(nèi)的下變頻混頻器、外圍電路中的中頻帶通濾波器、接收通道內(nèi)的可變?cè)鰤悍糯笃骱椭蓄l功率放大器；發(fā)射機(jī)包括依次連接的設(shè)置在發(fā)射通道內(nèi)的上變頻混頻器、發(fā)射通道內(nèi)的射頻緩沖器、外圍電路中的第二射頻帶通濾波器和發(fā)射通道內(nèi)的輸出功率放大器，在輸出功率放大器的輸出端并聯(lián)有輸出功率檢測(cè)器；在所述下變頻混頻器與上變頻混頻器之間連接有單刀雙擲開(kāi)關(guān)。該收發(fā)機(jī)還具有體積小，功耗低，成本低廉特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉雷達(dá)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]雷達(dá)收發(fā)機(jī)處于天線與基帶處理單元之間，是雷達(dá)通信系統(tǒng)必不可少的組成部分，廣泛應(yīng)用于軍事通信和民用通信。雷達(dá)接收機(jī)的作用是將天線上接收到的微弱高頻信號(hào)進(jìn)行濾波，將其從伴隨的噪聲和干擾中選擇出來(lái)，經(jīng)過(guò)預(yù)選、放大、變頻、濾波和解調(diào)等方式，使目標(biāo)發(fā)射回的射頻回波信號(hào)變成足夠幅度的中頻信號(hào)，供后續(xù)電路模塊使用。雷達(dá)發(fā)射機(jī)的作用是為雷達(dá)系統(tǒng)提供一個(gè)受到調(diào)制的大功率射頻信號(hào)，將低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合要求的射頻信號(hào)，通過(guò)天線輻射到空間，然后利用物體反射電磁波的特性確定目標(biāo)的距離、方位、高度和速度等參數(shù)。收發(fā)機(jī)性能的優(yōu)劣直接影響雷達(dá)系統(tǒng)的整體性能。
[0003]目前隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的發(fā)展，使得器件性能不斷提高、器件尺寸進(jìn)一步縮小，目前雷達(dá)收發(fā)機(jī)在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)上逐漸趨向高性能、高集成度；同時(shí)，隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)對(duì)收發(fā)機(jī)的線性度、動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度等性能指標(biāo)提出了越來(lái)越苛刻的要求?，F(xiàn)有的雷達(dá)收發(fā)機(jī)的電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足上述需求，因此有必要設(shè)計(jì)一種新型的L波段雷達(dá)收發(fā)機(jī)。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?201010152984.7的專(zhuān)利公開(kāi)了一種L波段雷達(dá)接收機(jī)的射頻前端電路，包括二極管限幅器、收發(fā)開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器、射頻LC帶通濾波器、下變頻混頻器、聲表面波濾波器、可變?cè)鲆娣糯笃?、中頻放大器；天線接收到的L波段射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)二極管限幅器、收發(fā)開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器和射頻LC濾波器后送至下變頻混頻器變換為中頻信號(hào)，再經(jīng)過(guò)窄帶的聲表面波濾波器；最后經(jīng)可變?cè)鲆娣糯笃骱椭蓄l放大器輸出到A/D器。但該雷達(dá)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，制造成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種集成度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，制造成本低的雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:提供一種雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，所述收發(fā)機(jī)包括設(shè)置在芯片內(nèi)部的接收通道、發(fā)射通道和設(shè)置在芯片外部的外圍電路；所述收發(fā)機(jī)中的接收機(jī)包括設(shè)置在接收通道內(nèi)的數(shù)控衰減器、低噪聲放大器、下變頻混頻器、可變?cè)鰤悍糯笃鳌⒅蓄l功率放大器和設(shè)置在外圍電路中的第一射頻帶通濾波器、中頻帶通濾波器，接收機(jī)按照如下順序依次連接，設(shè)置在接收通道內(nèi)的數(shù)控衰減器、外圍電路中的第一射頻帶通濾波器、接收通道內(nèi)的低噪聲放大器、接收通道內(nèi)的下變頻混頻器、外圍電路中的中頻帶通濾波器、接收通道內(nèi)的可變?cè)鰤悍糯笃骱椭蓄l功率放大器；所述收發(fā)機(jī)中的發(fā)射機(jī)包括設(shè)置在接收通道內(nèi)的上變頻混頻器、射頻緩沖器、輸出功率放大器和設(shè)置在外圍電路中的第二射頻帶通濾波器，發(fā)射機(jī)按照如下順序依次連接，設(shè)置在發(fā)射通道內(nèi)的上變頻混頻器、發(fā)射通道內(nèi)的射頻緩沖器、外圍電路中的第二射頻帶通濾波器和發(fā)射通道內(nèi)的輸出功率放大器，在輸出功率放大器的輸出端并聯(lián)有輸出功率檢測(cè)器；在所述下變頻混頻器與上變頻混頻器之間連接有單刀雙擲開(kāi)關(guān)。
[0007]優(yōu)選的技術(shù)方案是，在所述輸出功率放大器上設(shè)有控制開(kāi)關(guān)。
[0008]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸入端與設(shè)置在芯片外部的振蕩器連接，單刀雙擲開(kāi)關(guān)的兩個(gè)信號(hào)輸出端分別通過(guò)本振緩沖器與下變頻混頻器與上變頻混頻器連接。
[0009]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述可變?cè)鰤悍糯笃鞯脑鲆鏋?dB?-10dB，增益的步進(jìn)為IdB0
[0010]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述低噪聲放大器的電壓增益為13dB。
[0011]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述中頻功率放大器的電壓增益為21dB。
[0012]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述輸出功率放大器的功率增益為21dB。
[0013]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述下變頻混頻器的電壓增益為8dB。
[0014]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述芯片內(nèi)部設(shè)有電源管理模塊。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是，所述雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)采用芯片，將接收與發(fā)射通道集成為一體。其接收通道在芯片的內(nèi)部集成了數(shù)控衰減器、低噪聲放大器、下變頻混頻器、可變?cè)鰤悍糯笃鳌⒅蓄l功率放大器，完成對(duì)L波段射頻回波信號(hào)的下變頻；發(fā)射通道在芯片的內(nèi)部集成了上變頻混頻器、射頻緩沖器、輸出功率放大器和輸出功率檢測(cè)器，完成對(duì)輸入中頻信號(hào)的上變頻處理。通過(guò)設(shè)置在芯片外部的少量元器件即可實(shí)現(xiàn)L波段射頻信號(hào)的接收和發(fā)射。所述雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)還具有體積小，功耗低，發(fā)熱量少，成本低廉等特點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)的電路原理圖。
[0017]圖中:1-射頻輸入端口，2-數(shù)控衰減器，3-第一射頻帶通濾波器，4-低噪聲放大器，5-下變頻混頻器，6-中頻帶通濾波器，7-可變?cè)鰤悍糯笃鳎?-中頻功率放大器，9-射頻輸出端口，10-中頻輸入端口，11-上變頻混頻器，12-射頻緩沖器，13-輸出功率放大器，14-輸出功率檢測(cè)器，15、第二射頻帶通濾波器，16-中頻輸出端口，17-開(kāi)關(guān)，18-單刀雙擲開(kāi)關(guān)，19-振蕩器，20-本振緩沖器。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型是一種雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，所述收發(fā)機(jī)采用集成的芯片和外圍電路，整個(gè)收發(fā)機(jī)芯片包括接收通道和發(fā)射通道，收發(fā)機(jī)采用分時(shí)復(fù)用工作方式。L波段收發(fā)機(jī)中的接收機(jī)包括接收通道內(nèi)的(DGC)數(shù)控衰減器2、外圍電路中的(RF_BPF1)第一射頻帶通濾波器3、接收通道內(nèi)的(LNA)低噪聲放大器4、接收通道內(nèi)的(Mixerl)下變頻混頻器5、外圍電路中的(IF_BPF)中頻帶通濾波器6、接收通道內(nèi)的(VGA)可變?cè)鰤悍糯笃?和(RX_PA)中頻功率放大器8。射頻輸入端口 I從數(shù)控衰減器2的輸入端引入，通過(guò)數(shù)控衰減器2提供可控功率增益后引出到片外第一射頻帶通濾波器3，濾波后信號(hào)又依次經(jīng)過(guò)低噪聲放大器4進(jìn)行放大和下變頻混頻器5的變頻。低噪聲放大器4提供13dB的電壓增益，下變頻混頻器5提供8dB電壓增益，并將1280?1400MHz射頻信號(hào)下變頻到130MHz，然后引出到芯片外部的中頻帶通濾波器6進(jìn)行中頻濾波，用于抑制相鄰信道干擾，然后再引入可變?cè)鲆娣糯笃?，下變頻混頻器5所需本振信號(hào)由芯片外部提供?？勺?cè)鲆娣糯笃?能夠提供最高5dB，最低-1OdB的電壓增益，總共16dB的控制范圍，電壓增益的步進(jìn)為IdB ；中頻功率放大器8提供21dB的電壓增益，輸出IdB壓縮點(diǎn)大于16dBm。從低噪聲放大器4的輸入端到中頻功率放大器8的輸出端的射頻輸出端口 9，其噪聲系數(shù)小于9dB。
[0019]L波段收發(fā)機(jī)中的發(fā)射機(jī)包括設(shè)置在發(fā)射通道內(nèi)的(Mixer2)上變頻混頻器11、(RF_Amp)射頻緩沖器12、(TX_PA)輸出功率放大器13和(Error Indicator)輸出功率檢測(cè)器14，采用直接調(diào)制發(fā)射結(jié)構(gòu)。將中頻輸入端口 10輸入到上變頻混頻器11，將信號(hào)從130MHz的中頻變頻到1280?1400MHz的射頻，同時(shí)提供_5dB的電壓增益。由芯片外部提供上變頻混頻器11所需的本振信號(hào)。射頻緩沖器12提供單位增益驅(qū)動(dòng)芯片，發(fā)射通道外部的(RF_BPF2)第二射頻帶通濾波器15，信號(hào)經(jīng)濾波后再進(jìn)入輸出功率放大器13。輸出功率放大器13提供21dB的功率增益后，輸出中頻輸出端口 16，輸出IdB壓縮點(diǎn)為12dBm，并且在輸出功率放大器13上提供一路控制(SWl)開(kāi)關(guān)17，用以實(shí)現(xiàn)發(fā)射通道的開(kāi)啟與關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)制。在下變頻混頻器5與上變頻混頻器11之間連接有單刀雙擲開(kāi)關(guān)18，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)18的信號(hào)輸入端與設(shè)置在芯片外部的振蕩器19連接，單刀雙擲開(kāi)關(guān)18的兩個(gè)信號(hào)輸出端分別通過(guò)本振緩沖器20與下變頻混頻器5與上變頻混頻器11連接。
[0020]在發(fā)射通道的輸出端并聯(lián)一個(gè)輸出功率檢測(cè)電路14，用以檢測(cè)輸出信號(hào)的功率，并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的直流電平，所述電平與芯片外部所提供參考電壓比較，從而實(shí)現(xiàn)故障指示的功能。當(dāng)檢測(cè)到信號(hào)功率大于OdBm時(shí)，輸出指示為T(mén)TL高電平，小于OdBm時(shí)輸出指示為T(mén)TL低電平。
[0021]芯片內(nèi)部的各模塊均由電源管理模塊管理，電源管理模塊用于開(kāi)關(guān)相應(yīng)模塊。
[0022]本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對(duì)上述實(shí)施方式任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)或變更，都不會(huì)超出本實(shí)用新型的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述收發(fā)機(jī)包括設(shè)置在芯片內(nèi)部的接收通道、發(fā)射通道和設(shè)置在芯片外部的外圍電路；所述收發(fā)機(jī)中的接收機(jī)包括設(shè)置在接收通道內(nèi)的數(shù)控衰減器、低噪聲放大器、下變頻混頻器、可變?cè)鰤悍糯笃?、中頻功率放大器和設(shè)置在外圍電路中的第一射頻帶通濾波器、中頻帶通濾波器，接收機(jī)按照如下順序依次連接，設(shè)置在接收通道內(nèi)的數(shù)控衰減器、外圍電路中的第一射頻帶通濾波器、接收通道內(nèi)的低噪聲放大器、接收通道內(nèi)的下變頻混頻器、外圍電路中的中頻帶通濾波器、接收通道內(nèi)的可變?cè)鰤悍糯笃骱椭蓄l功率放大器；所述收發(fā)機(jī)中的發(fā)射機(jī)包括設(shè)置在接收通道內(nèi)的上變頻混頻器、射頻緩沖器、輸出功率放大器和設(shè)置在外圍電路中的第二射頻帶通濾波器，發(fā)射機(jī)按照如下順序依次連接，設(shè)置在發(fā)射通道內(nèi)的上變頻混頻器、發(fā)射通道內(nèi)的射頻緩沖器、外圍電路中的第二射頻帶通濾波器和發(fā)射通道內(nèi)的輸出功率放大器，在輸出功率放大器的輸出端并聯(lián)有輸出功率檢測(cè)器；在所述下變頻混頻器與上變頻混頻器之間連接有單刀雙擲開(kāi)關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，其特征在于，在所述輸出功率放大器設(shè)有控制開(kāi)關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸入端與設(shè)置在芯片外部的振蕩器連接，單刀雙擲開(kāi)關(guān)的兩個(gè)信號(hào)輸出端分別通過(guò)本振緩沖器與下變頻混頻器與上變頻混頻器連接。
4.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述可變?cè)鰤悍糯笃鞯脑鲆鏋?dB?-10dB，增益的步進(jìn)為ldB。
5.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述低噪聲放大器的電壓增益為13dB。
6.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述中頻功率放大器的電壓增益為21dB。
7.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述輸出功率放大器的功率增益為21dB。
8.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述下變頻混頻器的電壓增益為8dBo
9.如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)系統(tǒng)L波段收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述芯片內(nèi)部設(shè)有電源管理模塊。
【文檔編號(hào)】G01S7/285GK204228950SQ201420735376
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】萬(wàn)佳, 趙新強(qiáng), 李棟, 謝李萍, 萬(wàn)彬 申請(qǐng)人:北京愛(ài)潔隆技術(shù)有限公司, 萬(wàn)佳