本實用新型屬于毫米波技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種毫米波收發(fā)模塊及接收模塊；應(yīng)用于140GHz的毫米波的收發(fā)。

背景技術(shù)：

毫米波的工作頻率介于微波和光之間，因此兼有兩者的優(yōu)點。它具有以下主要特點：

1)極寬的帶寬。通常認為毫米波頻率范圍為26.5～300GHz，帶寬高達273.5GHz。超過從直流到微波全部帶寬的10倍。即使考慮大氣吸收，在大氣中傳播時只能使用四個主要窗口，但這四個窗口的總帶寬也可達135GHz，為微波以下各波段帶寬之和的5倍。這在頻率資源緊張的今天無疑極具吸引力。

2)波束窄。在相同天線尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多。例如一個12cm的天線，在9.4GHz時波束寬度為18度，而94GHz時波速寬度僅1.8度。因此可以分辨相距更近的小目標或者更為清晰地觀察目標的細節(jié)。

3)與激光相比，毫米波的傳播受氣候的影響要小得多，可以認為具有全天候特性。

4)和微波相比，毫米波元器件的尺寸要小得多。因此毫米波系統(tǒng)更容易小型化。

由于毫米波的這些特點，加上在電子對抗中擴展頻段是取得成功的重要手段。毫米波技術(shù)和應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。

現(xiàn)有的毫米波收發(fā)模塊只能實現(xiàn)20-77GHz的收發(fā)，本申請解決的是140GHz如何實現(xiàn)的問題，以及各模塊之間阻抗匹配的問題；毫米波收發(fā)模塊包括的毫米波接收模塊，毫米波接收模塊的集成問題和毫米波接收模塊如何單獨實現(xiàn)的等問題是我們亟需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：解決140GHz毫米波接收模塊如何實現(xiàn)的問題以及利用140GHz毫米波接收模塊如何實現(xiàn)收發(fā)的問題。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種毫米波接收模塊，包括接收芯片，接收芯片連接有鎖相環(huán)U15，鎖相環(huán)U15連接有晶振U16；接收芯片包括壓控振蕩器U1和低噪聲放大器U7，壓控振蕩器U1輸出端通過微帶線連接有倍頻器U2，倍頻器U2的輸出端通過微帶線連接有第二功率放大器P2，第二功率放大器P2的輸出端通過微帶線連接有90°移相器U6和第一混頻器U8，90°移相器U6的輸出端通過微帶線連接有第二混頻器U9，第一混頻器U8的輸入端還通過微帶線連接有低噪聲放大器U7，低噪聲放大器U7的輸入端通過微帶線還連接有接收天線R1，第二混頻器U9的輸入端還通過微帶線連接低噪聲放大器U7的輸出端，第一混頻器U8和第二混頻器U9的輸出端還連接有輸出端OUT1。接收芯片采用集成化制造。

一種毫米波收發(fā)模塊，包括毫米波接收模塊、第一功率放大器P1和發(fā)射天線T1；毫米波接收模塊包括接收芯片，接收芯片連接有鎖相環(huán)U15，鎖相環(huán)U15連接有晶振U16；接收芯片包括壓控振蕩器U1和低噪聲放大器U7，壓控振蕩器U1輸出端通過微帶線連接有倍頻器U2，倍頻器U2的輸出端通過微帶線連接有第二功率放大器P2，第二功率放大器P2的輸出端通過微帶線連接有90°移相器U6和第一混頻器U8，90°移相器U6的輸出端通過微帶線連接有第二混頻器U9，第一混頻器U8的輸入端還通過微帶線連接有低噪聲放大器U7，低噪聲放大器U7的輸入端還通過微帶線連接有接收天線R1，第二混頻器U9的輸入端還通過微帶線連接低噪聲放大器U7的輸出端，第一混頻器U8和第二混頻器U9的輸出端還連接有輸出端OUT1；第一功率放大器P1的輸入端通過微帶線連接于倍頻器U2的輸出端，第一功率放大器P1的輸出端通過微帶線連接發(fā)射天線T1。收發(fā)芯片也采用集成化制造。

更進一步的方案為：所述毫米波接收模塊、第一功率放大器P1和發(fā)射天線T1集成為收發(fā)芯片。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型，實現(xiàn)了140GHz毫米波的接收功能；接收芯片采用芯片集成，能有效降低功耗，同時140GHz在大氣中幾乎無雜波，可以有效提高接收信號的穩(wěn)定性；

采用的90°移相器為高精度移相器，提高了第一混頻器輸出的I信號和第二混頻器輸出Q信號輸出的準確度，提高了毫米波收發(fā)模塊中波形輸出穩(wěn)定性，為后期的信號處理提供更準確的數(shù)據(jù)，同時提高測量精度。

2.權(quán)利要求2在接收模塊的基礎(chǔ)上設(shè)置第一功率放大器P1和發(fā)射天線T1，實現(xiàn)了140GHz毫米波的收發(fā)功能。

3.140GHz毫米波接收模塊獨立完成接收功能，必須與140GHz毫米波收發(fā)模塊配合使用，可實現(xiàn)一發(fā)多收，類似于CCD成像功能的毫米波成像功能。

附圖說明

圖1是毫米波接收模塊結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是毫米波收發(fā)模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例1

圖1所示：晶振產(chǎn)生的60MHz的載波信號，經(jīng)過鎖相環(huán)控制相位后，利用壓控振蕩器U1將調(diào)制波加載到載波上，然后通過倍頻器U2將調(diào)制波的頻率從70GHz倍頻后得到140GHz電磁波，最后通過功率放大器P1將140GHz電磁波功率放大后通過天線T1發(fā)送到空氣介質(zhì)中。所述調(diào)制波為調(diào)制信號調(diào)制以后的非正弦波；載波通常采用正弦波，正弦波的頻率遠高于調(diào)制信號的帶寬，否則會發(fā)生混頻，使發(fā)射波形失真。

低噪聲放大器U7利用接收天線R1將反射的電磁波信號進行放大后，再與原始140GHz電磁波信號進行混頻的到第一頻差信號；將原始140GHz電磁波進行90°移向后與反射的電磁波信號進行混頻得到第二頻差信號。

實施例2

在實施例1的基礎(chǔ)上，一種毫米波收發(fā)模塊應(yīng)用于雷達波測距。此方案主要通過計算調(diào)制與回波中對應(yīng)調(diào)制之間的時延來確定距離。

當發(fā)射波為頻率改變的電磁波，發(fā)送個接收為同一個位置，發(fā)射波與反射波的兩個連續(xù)峰值之間的時間差為t1，則目標的到發(fā)送點的距離為R1，R1＝ct1/2；c為光速。

當發(fā)射波為頻率改變的電磁波，頻率的變化為正斜率時，發(fā)送波與發(fā)射波之間的瞬時頻率差為f+,

f+＝(8fR/cT2)-f2； (1)

f為頻率調(diào)制的范圍；R為測距；f2為測試目標的多普勒頻率；T2為調(diào)制周期。

當頻率的變化為負斜率時，發(fā)送波與發(fā)射波之間的瞬時頻率差為f-；

f-＝(8fR/cT2)+f2； (2)

經(jīng)過公式(1)和(2)得到R＝(cT2/8f)×f3；f3為頻率差f-與瞬時頻率差f+之和的一般，既平均頻率差。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。