專利名稱：一種星用Ku波段接收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航天微波有源產(chǎn)品設(shè)計制造領(lǐng)域，主要是涉及一種應用于監(jiān)測和調(diào)查海洋環(huán)境衛(wèi)星雷達高度計分系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
星用Ku波段接收機將天線接收到Ku波段信號(13GHz 14GHz)通過兩次下變頻產(chǎn)生I/Q信號，并放大到一定電平輸出的雷達高度計分系統(tǒng)。目前國內(nèi)鮮有研制記錄和報道。國外從公開渠道了解歐美法合作的JAS0N-2衛(wèi)星搭載了高度計接收機，產(chǎn)品基本采用超外差體制，通過兩次變頻方式實現(xiàn)頻譜搬移功能。其并不能適用我國海洋環(huán)境衛(wèi)星雷達高度計分系統(tǒng)，研制適用于我國海洋換用的接收機勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于針對我國海洋環(huán)境衛(wèi)星雷達高度計分系統(tǒng)指標要求，提供一種大動態(tài)、高靈敏度星用接收機。技術(shù)方案為解決技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種星用Ku波段接收機，由Ku波段接收前端、中頻接收機和I/Q接收機組成，所述Ku波段接收前端的射頻鏈路所輸入的Ku波段射頻輸入信號依次經(jīng)波導隔離器、低噪聲放大器、腔體濾波器后與本振鏈路一輸出的Ku波段本振信號通過混頻器進行混頻后輸出，混頻器所輸出的一中頻信號經(jīng)中頻放大器后輸出中頻信號；中頻接收機射頻鏈路的一中頻輸入信號依次經(jīng)一中頻濾波器、一中頻放大器后與本振鏈路二輸出的本振信號通過混頻器進行混頻后輸出，混頻器所輸出信號依次經(jīng)二中頻放大器、數(shù)控衰減器、二中頻放大單元、二中頻濾波器、二中頻放大器后輸出二中頻信號；I/Q解調(diào)器射頻鏈路的二中頻信號依次經(jīng)過末級濾波器、二中頻放大器、I/Q解調(diào)器和運算放大器后輸出I/Q信號。遙測單元由中頻耦合器、檢波電路和運放組成，輸出的二中頻信號通過耦合器，依次經(jīng)過放大器、檢波器、運算放大器后輸出檢波電壓作為遙測信號。所述射頻鏈路的射頻輸入口為BJ140波導口 ；混頻器的輸入信號接口為SMA接口；所述接收機電源接口為微矩形插座接口。所述組件的腔體結(jié)構(gòu)為一體化鋁結(jié)構(gòu)。所述二次電源上設(shè)置有電源為+ 12V和+5V且電流對應為200mA和50mA的電源接口。有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下幾個優(yōu)點
I、整機電路簡單。2、選用寬帶器件從而保證信號帶內(nèi)幅度平坦度較好。3、可靠度高，接收機3年可靠度為O. 976。為了保證組件可靠性，對組件進行可靠性設(shè)計，采用Ansys軟件進行熱、力學仿真。4、輸入輸出接口接隔離器，使得接口與外部連接電路有良好的匹配，同時消除外部電路負載對組件牽弓I而引起的指標惡化。5、設(shè)計矩形系數(shù)較好的濾波器，提高整機指標性能。6、整機方案簡潔，易于實現(xiàn)。7、體積、重量及主要電性能指標與國外同類產(chǎn)品相當。8、功耗低，本發(fā)明的功耗最大值僅為2W。


圖I為本發(fā)明射頻鏈路的原理框圖。
其中1、射頻鏈路；2、波導隔離器；3、低噪聲放大器；4、射頻濾波器；5、混頻器；6、中頻放大器；7、一中頻濾波器；8、一中頻放大器；9、混頻器；10、二中頻放大器；11、數(shù)控衰減器；12、二中頻放大單元；13、二中頻濾波器；14、末級放大器；15、聲表濾波器；16、二中頻放大器；17、I/Q解調(diào)器；18、運算放大器。
具體實施例方式下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明進行進一步詳述
如圖I所示，本發(fā)明由Ku波段接收前端、中頻接收機和I/Q解調(diào)器組成。輸入射頻信號(動態(tài)范圍_110dBm -45dBm，帶寬土 160MHz)經(jīng)過Ku波段接收前端的放大、濾波、混頻等功能后，產(chǎn)生一中頻信號(信號帶寬30MHz)，再經(jīng)過中頻接收機的放大、混頻、增益控制、濾波等功能后，產(chǎn)生二中頻信號(信號帶寬3MHz)，再經(jīng)過I/Q解調(diào)器，產(chǎn)生I/Q信號，給后級數(shù)字單元使用，接收機總增益大于120dB。其特征在于所述Ku波段接收前端的射頻鏈路(I)所輸入的Ku波段射頻輸入信號依次經(jīng)波導隔離器(2)、低噪聲放大器(3)、腔體濾波器(4)后與本振鏈路一輸出的Ku波段本振信號通過混頻器(5)進行混頻后輸出，混頻器所輸出的一中頻信號經(jīng)中頻放大器(6)后輸出中頻信號。中頻接收機射頻鏈路(I)的一中頻輸入信號依次經(jīng)一中頻濾波器(7)、一中頻放大器(8)后與本振鏈路二輸出的本振信號通過混頻器(9)進行混頻后輸出，混頻器所輸出信號依次經(jīng)二中頻放大器(10)、數(shù)控衰減器(11)、二中頻放大單元(12)、二中頻濾波器(13)、二中頻放大器(14)后輸出二中頻信號。I/Q解調(diào)器射頻鏈路(I)的二中頻信號依次經(jīng)過末級濾波器(15)、二中頻放大器(16)、I/Q解調(diào)器(17)和運算放大器(18)后輸出I/Q信號。其中，二中頻信號經(jīng)過耦合一部分信號產(chǎn)生遙測信號。所述低噪聲放大器采用Fujitsu公司生產(chǎn)的場效應管，其噪聲系數(shù)小于I. OdB0所述第一次變頻的混頻器選用Marki公司的Ku波段混頻器；第二次變頻的混頻器選用Mini公司的混頻器。所述一中頻放大單元采用I級M/A-C0M公司的SMA系列P波段放大單片；二中頻放大單元分四級放大，均采用M/A-C0M公司生產(chǎn)的SMA系列射頻放大單片。其中，前兩級放大器要求噪聲系數(shù)低、增益高，末級放大單片要求輸出R1大于lOdBm。遙測單元由中頻耦合器、檢波電路和運放組成，輸出的二中頻信號通過耦合器，依次經(jīng)過放大器、檢波器、運算放大器后輸出檢波電壓作為遙測信號。所述限制帶寬的濾波器采用具有極好矩形系數(shù)的聲表濾波器。所述I/Q解調(diào)器采用Mini公司的中頻I/Q解調(diào)器。所述射頻鏈路的射頻輸入口為BJ140波導口 ；本振鏈路的參考信號輸入接口為SMA接口 ；所述二次電源與星上一次電源的接口為微矩形插座接口。所述射頻輸入輸出接口設(shè)計阻抗均為50 Ω，前后均為隔直輸入輸出；電源接口串接退耦網(wǎng)絡；檢測輸出口串接保護電路。所述高可靠性采用的措施包括散熱和抗力學措施。散熱措施包括選用具有航天飛行經(jīng)歷的印制板；去掉印制板底面阻焊層；增加一定數(shù)量的接地過孔；增加印制板與機殼之間安裝孔的密度；增加印制板表面的覆銅面積；設(shè)計安裝面平面度O. Imm/lOOmm，粗糙度小于3. 2 μ m。所述組件的腔體結(jié)構(gòu)是一體化結(jié)構(gòu)，從一塊整鋁上，進行合理的構(gòu)形和布局，經(jīng)過機加工成形成許多微波腔；在固定角的側(cè)壁和凸耳處采用較大的圓弧過度；加深所有固定螺釘?shù)穆菁y深度并且分散受力避免螺釘受力過載。所述二次電源上設(shè)置有電源為+ 12V和+5V且電流對應為200mA和50mA的電源接口。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明·技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種星用Ku波段接收機，其特征在于由Ku波段接收前端、中頻接收機和I/Q接收機組成，所述Ku波段接收前端的射頻鏈路(I)所輸入的Ku波段射頻輸入信號依次經(jīng)波導隔離器(2)、低噪聲放大器(3)、腔體濾波器(4)后與本振鏈路一輸出的Ku波段本振信號通過混頻器(5)進行混頻后輸出，混頻器所輸出的一中頻信號經(jīng)中頻放大器(6)后輸出中頻信號；中頻接收機射頻鏈路(I)的一中頻輸入信號依次經(jīng)一中頻濾波器(7)、一中頻放大器(8)后與本振鏈路二輸出的本振信號通過混頻器(9)進行混頻后輸出，混頻器所輸出信號依次經(jīng)二中頻放大器(10 )、數(shù)控衰減器(11)、二中頻放大單元(12 )、二中頻濾波器(13 )、二中頻放大器(14)后輸出二中頻信號；I/Q解調(diào)器射頻鏈路(I)的二中頻信號依次經(jīng)過末級濾波器(15)、二中頻放大器(16)、I/Q解調(diào)器(17)和運算放大器(18)后輸出I/Q信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種星用Ku波段接收機，其特征在于遙測單元由中頻耦合器、檢波電路和運放組成，輸出的二中頻信號通過耦合器，依次經(jīng)過放大器、檢波器、運算放大器后輸出檢波電壓作為遙測信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種星用Ku波段接收機，其特征在于所述射頻鏈路的射頻輸入口為BJ140波導口 ；混頻器的輸入信號接口為SMA接口 ；所述接收機電源的接口為微矩形插座接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種星用Ku波段接收機，其特征在于所述組件的腔體結(jié)構(gòu)為一體化招結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種星用Ku波段接收機，其特征在于所述二次電源上設(shè)置有電源為+ 12V和+5V且電流對應為200mA和50mA的電源接口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種星用Ku波段接收機，由Ku波段接收前端、中頻接收機和I/Q解調(diào)器組成。動態(tài)范圍-110dBm～-45dBm、帶寬±160MHz的輸入射頻信號經(jīng)過Ku波段接收前端的放大、濾波、混頻等功能后，產(chǎn)生信號帶寬30MHz的一中頻信號，再經(jīng)過中頻接收機的放大、混頻、增益控制、濾波等功能后，產(chǎn)生信號帶寬3MHz的二中頻信號，再經(jīng)過I/Q解調(diào)器，產(chǎn)生I/Q信號，給后級數(shù)字單元使用，接收機總增益大于120dB。本發(fā)明組件電路方案簡介，性能優(yōu)良，可靠性高，其大動態(tài)及高靈敏度的優(yōu)點，提高了現(xiàn)有星用接收機的性能。
文檔編號H04B1/16GK102904588SQ20121028210
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者梅亮, 羅運生, 周明, 程冰 申請人:中國電子科技集團公司第五十五研究所