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一种3～18GHz 微波接收前端

阅读：846发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种3～18GHz 微波接收前端专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提出一种微波接收前端，包括限幅器、灵敏度选择器、预选滤波器、混频电路、中频电路和本振；输入信号由天线接收进入限幅器，限幅器对大信号限幅，防止烧毁接收机；信号经限幅器后输入到灵敏度选择器，灵敏度选择器根据信号强度进行增益选择，选择放大或直通状态，用以提高接收机的动态范围；信号经由灵敏度选择后输入到预选滤波器，预选滤波器滤除镜频信号；信号经过预选滤波器后送入混频电路，与本振信号进行下变频，变成中频信号；中频电路对中频信号进行放大，滤除射频和本振信号，并提供所需的中频带宽。本发明体积小、重量轻、功耗低。，下面是一种3～18GHz 微波接收前端专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种3～18GHz 微波接收前端，其特征在于，包括限幅器、灵敏度选择器、预选滤波器、混频电路、中频电路和本振；
输入信号由天线接收进入限幅器，限幅器对大信号限幅；
信号经限幅器后输入到灵敏度选择器，灵敏度选择器根据信号强度进行增益选择，选择放大或直通状态；
信号经由灵敏度选择后输入到预选滤波器，预选滤波器滤除镜频信号；
信号经过预选滤波器后送入混频电路，与本振信号进行下变频，变成中频信号；
中频电路对中频信号进行放大，滤除射频和本振信号，并提供所需的中频带宽；
限幅器采用砷化稼单片；
预选滤波器采用MEMS滤波器；
混频电路由放大器、均衡器、混频器组成；放大器将信号放大到所需的电平，由均衡器进行对信号幅频特性进行补偿；均衡后的信号送入混频器中与本振信号进行下变频；
均衡器采用匹配式均衡电路，用陶瓷基板制作；
均衡器采用薄膜电路工艺制作在陶瓷基片上；
本振采用高低本振电路，提供下变到中频所需的信号，并采用小数分频的单环锁相电路直接产生10～20GHz信号，10GHz以下采用分频电路扩展。

说明书全文

一种3～18GHz微波接收前端

技术领域

[0001] 本发明属于电子战、无线频谱监测技术领域，具体涉及一种手持超小型、低功耗3～18GHz微波接收前端。

背景技术

[0002] 手持3～18GHz微波接收前端是一种主要用于电子对抗和无线频谱监测等电子系统设备中的电子部件。目前3～18GHz微波接收前端，采用变频到中频的方案。3～18GHz微波接收前端需要预选滤波器进行镜频抑制；为了达到镜频抑制60dBc的指标要求，目前预选滤波器采用腔体滤波器，腔体滤波器的体积大、重量重。3～18GHz微波接收前端变频采用超外差接收机，需要本振带宽与信号带宽一致，本振电路复杂，功耗高、体积大。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种体积小、重量轻、功耗低的手持3～18GHz微波接收前端，优化了变频电路，使预选滤波器可以采用MEMS滤波器，有效减小了尺寸和重量；变频本振采用高低本振，本振电路做到最简化，大大减小了功耗和体积。

[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种3～18GHz微波接收前端，包括限幅器、灵敏度选择器、预选滤波器、混频电路、中频电路和本振；输入信号由天线接收进入限幅器，限幅器对大信号限幅，防止烧毁接收机；信号经限幅器后输入到灵敏度选择器，灵敏度选择器根据信号强度进行增益选择，选择放大或直通状态，用以提高接收机的动态范围；信号经由灵敏度选择后输入到预选滤波器，预选滤波器滤除镜频信号；信号经过预选滤波器后送入混频电路，与本振信号进行下变频，变成中频信号；中频电路对中频信号进行放大，滤除射频和本振信号，并提供所需的中频带宽。

[0005] 进一步，限幅器采用砷化稼单片。

[0006] 进一步，预选滤波器采用MEMS滤波器。

[0007] 进一步，混频电路由放大器、均衡器、混频器组成；放大器将信号放大到所需的电平，由均衡器进行对信号幅频特性进行补偿；均衡器采用匹配式均衡电路，用陶瓷基板制作，有效降低了体积，改善了电路匹配，均衡后的信号送入混频器中与本振信号进行下变频，变成中频信号。

[0008] 进一步，均衡器采用薄膜电路工艺制作在陶瓷基片上。

[0009] 进一步，本振采用高低本振电路，提供下变到中频所需的信号，并采用小数分频的单环锁相电路直接产生10～20GHz信号，10G以下采用分频电路扩展。

[0010] 本发明与现有技术相比，其显著优点在于，(1)预选滤波器采用MEMS滤波器，大大减小了体积、重量；(2)本振采用高低本振，电路设计简单，只要设计10～20GHz的小数分频锁相环，有效减小了功耗、重量；(3)均衡电路采用匹配式均衡电路，用陶瓷基板制作，输入输出驻波好，体积小。附图说明

[0011] 图1是本发明3～18GHz微波接收前端的电路结构框图。

[0012] 图2是本发明的本振的电路框图。

[0013] 图3是本发明的灵敏度选择器的电路框图。

[0014] 图4是本发明的中频电路框图。

具体实施方式

[0015] 容易理解，依据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神的情况下，本领域的一般技术人员可以想象出本发明3～18GHz微波接收前端的多种实施方式。因此，以下具体实施方式和附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限制或限定。

[0016] 结合图1、图2，本发明的3～18GHz微波接收前端，它由限幅器、灵敏度选择器、预选滤波器、混频电路、中频电路和本振。中频输出频率2.37GHz，带宽22MHz。主要技术指标有：1.最小频率分辨率:小于10MHz；2.噪声系数:≤9dB；3.输入三阶截点IIP3:≥-10dBm；4.输入二阶截点:≥40dBm；5.中频抑制:≥60dB；6.像频抑制:≥60dB；7.相位噪声(典型值):≤-
75dBc/Hz@1kHz、≤-75dBc/Hz@10kHz、≤-75dBc/Hz@100kHz；8.换频时间:≤1ms；9.增益:20±3dB；10.内置31dB衰减器，步进为1dB；11.使用外部标频：57.344MHz，0dBm；12.最大抗烧毁功率：1W；13.供电方式：DC：+24.5V、+5.5V及-5.5V；14.功耗：≤6.0W；15.外形尺寸：(长)
150mm×(宽)100mm×(高)25mm；16.重量：≤0.55kg；

[0017] 结合图2，本振频率为5.37-16.62GHz，步进为7.168M，相噪典型值75dBc/Hz@1kHz，杂散小于55dBc，输出功率大于13dBm，跳频时间小于1mS。参考频率是外输入57.344M，锁相环(PLL)芯片为ADI公司串行总线小数分频PLL ADF4156。很好得兼顾了相位噪声、频率步进与跳频时间。VCO用10～20GHz单片MMIC，由直接集成在微波板上的微带功分器，分为两路，一路由四分频ADF5001分频，到ADF4156进行鉴相,ADF4156输出鉴相电流，由轨到轨运放OP284组成的三阶有源滤波器转换为误差电压，在10～20GHz频率内锁定VCO。另一路输出由单刀双掷开关HMC547LP3来先择两个状态，一个是经过二分频ADF5000，产生5～10GHz的本振频率，一路直通是10～20GHz的本振频率。然后由A1、A2砷化稼(GaAS)单片HMC462放大到所需本振功率。采用回流焊与微组装混合工艺，有效得减小了体积。整个本振的尺寸为100X21mm，功耗只有1.4瓦。

[0018] 限幅器采用砷化稼单片，体积小。灵敏度选择器如图3所示，用单片开关MASW-003102-13590分为三路，一路用二级低噪放HMC462放大，来提高接收灵敏度。一路直通，由于频率高端器件的线性差，为了满足IP2指标另一路接14～18GHz的带通滤波器。

[0019] 预选滤波器用单片MMIC八路开关，滤波器用MEMS滤波器。为了更好的屏蔽，用微组装工艺将预选滤波器单独装配在一个盒体内，尺寸73X73.5X11.5mm，功耗1.265瓦。对镜频抑制达到了60dBc，滤波器频率划分与抑制要求见下表:

[0020]

[0021]

[0022] 均衡器设计为匹配式均衡，由三个电阻和三个谐振回路组成，输入输出驻波好，改善了级间匹配。整个电路单元采用薄膜电路工艺制作在陶瓷基片上。有效的减小了电路尺寸。

[0023] 结合图4，中频电路先由低通(U1)滤波，抑制射频和本振信号；放大器A1放大后，用带通滤波器(U2)来选出中频带宽；ATT1是31dB衰减量、1dB步进的衰减器，低通滤波(U3)滤除带通滤波器的寄生通带；由A2放大到所需的增益，带通滤波器(U4)滤掉谐波并满足接收机所需的带外抵制指标。中频电路尺寸为46X37mm，功耗只有0.726瓦。

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