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一种毫米波收发组件

阅读：591发布：2024-01-07

专利汇可以提供一种毫米波收发组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种毫米波收发组件，包括本振单元、接收端元、发射单元，本振单元根据输入的三角波调制信号产生连续的线性调频毫米波信号且被功分为两路，一路经发射通道发射输出，令一路作为接收单元的本振信号；接收单元将接收到的两路回波信号合成一路后与本振信号进行下变频得到一路零中频信号并输出；发射单元将线性调频毫米波信号经过功分放大后从两个发射端口发射输出。，下面是一种毫米波收发组件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种毫米波收发组件，其特征在于，包括本振单元、接收端元、发射单元；其中本振单元根据输入的三角波调制信号产生连续的线性调频毫米波信号且被功分为两路，一路经发射通道发射输出，令一路作为接收单元的本振信号；
接收单元将接收到的两路回波信号合成一路后与本振信号进行下变频得到一路零中频信号并输出；
发射单元将线性调频毫米波信号经过功分放大后从两个发射端口发射输出。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，本振单元包括线性调频频率源，线性调频频率源包括鉴相器、锁相环路、合成运放器和压控振荡器；其中
鉴相器的第一输入端接参考信号且第二输入端接压控振荡器的输出信号，
锁相环路输入端接鉴相器的输出端，
合成运放器的第一输入端接锁相环路输出端且第二输入端接三角波调制信号，压控振荡器的输入端接合成运放器的输出端，
压控振荡器的输出信号经过两次二倍频和滤波后经功分器功分为两路，一路经发射通道发射输出，令一路作为接收单元的本振信号。
3.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，接收单元包括依次连接的合路器、第一低噪声放大器、带通滤波器、第二低噪声放大器、隔离器、衰减器、混频器、低通滤波器、均衡网络、温补衰减器、放大器，混频器的另一输入端接经过滤波放大和衰减后的本振信号。
4.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，发射单元包括两路发射通道，每路发射通道包括依次连接的驱动放大器、第三衰减器、公里处放大器、第二隔离器；两路发射通道的输入信号由一功分器功分得到，功分器前设置带通滤波器。

说明书全文

一种毫米波收发组件

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种信号收发技术，特别是一种毫米波收发组件。

背景技术

[0002] 近年来，由于毫米波具有的诸多优点，其在通信、雷达、制导、遥感技术等方面都具有重要的应用，例如，与微波雷达相比，毫米波雷达的体积小、质量轻，可有效提高雷达的机动性与隐蔽性，而且波束窄、分辨力高，能进行目标识别与成像，有利于低仰角跟踪；频带宽，天线旁瓣低，有利于抗干扰。

[0003] 作为毫米波雷达的核心部件，收发组件是构成有源相控阵雷达天线的基础，也是有源相控阵雷达的核心。毫米波收发组件就是把毫米波发射模块和接收模块集成为一个毫米波集成电路。已由最初的混合微波集成电路发展到现在的单片集成电路。由于毫米波的波长短和雷达性能要求提高的限制，对毫米波收发组件的体积、重量和可靠性提出了更高的要求。发明内容

[0004] 本实用新型的目的在于提供一种毫米波收发组件，其特征在于，包括本振单元、接收端元、发射单元；本振单元根据输入的三角波调制信号产生连续的线性调频毫米波信号且被功分为两路，一路经发射通道发射输出，令一路作为接收单元的本振信号；接收单元将接收到的两路回波信号合成一路后与本振信号进行下变频得到一路零中频信号并输出；发射单元将线性调频毫米波信号经过功分放大后从两个发射端口发射输出。

[0005] 采用上述组件，本振单元包括线性调频频率源，线性调频频率源包括鉴相器、锁相环路、合成运放器和压控振荡器；鉴相器的第一输入端接参考信号且第二输入端接压控振荡器的输出信号，锁相环路输入端接鉴相器的输出端，合成运放器的第一输入端接锁相环路输出端且第二输入端接三角波调制信号，压控振荡器的输入端接合成运放器的输出端，压控振荡器的输出信号经过两次二倍频和滤波后经功分器功分为两路，一路经发射通道发射输出，令一路作为接收单元的本振信号。

[0006] 采用上述组件，接收单元包括依次连接的合路器、第一低噪声放大器、带通滤波器、第二低噪声放大器、隔离器、衰减器、混频器、低通滤波器、均衡网络、温补衰减器、放大器，混频器的另一输入端接经过滤波放大和衰减后的本振信号。

[0007] 采用上述组件，发射单元包括两路发射通道，每路发射通道包括依次连接的驱动放大器、第三衰减器、公里处放大器、第二隔离器；两路发射通道的输入信号由一功分器功分得到，功分器前设置带通滤波器。

[0008] 本实用新型根据输入的三角波调制信号，产生连续的线性调频毫米波信号，功分到两个发射端口发射出去；同时通过两个接收端口接收回波信号，与本振信号进行混频，合成后输出一路差频(零中频)信号。

[0009] 下面结合说明书附图对本实用新型作进一步描述。

附图说明

[0010] 图1是本使用星星组成框图。

[0011] 图2是本振单元原理框图。

[0012] 图3是接收单元原理框图。

[0013] 图4是发射单元原理框图。

[0014] 图5是电源单元原理框图。

具体实施方式

[0015] 结合图1，一种毫米波收发组件，包括本振单元、接收端元、发射单元。本振单元根据输入的三角波调制信号产生连续的线性调频毫米波信号且被功分为两路，一路经发射通道发射输出，令一路作为接收单元的本振信号；接收单元将接收到的两路回波信号合成一路后与本振信号进行下变频得到一路零中频信号并输出；发射单元将线性调频毫米波信号经过功分放大后从两个发射端口发射输出。

[0016] 结合图2，本振单元包括线性调频频率源，线性调频频率源包括鉴相器、锁相环路、合成运放器和压控振荡器。鉴相器的第一输入端接参考信号且第二输入端接压控振荡器的输出信号，锁相环路输入端接鉴相器的输出端，合成运放器的第一输入端接锁相环路输出端且第二输入端接三角波调制信号，压控振荡器的输入端接合成运放器的输出端，压控振荡器的输出信号经过两次二倍频和滤波后经功分器功分为两路，一路经发射通道发射输出，令一路作为接收单元的本振信号。

[0017] 本振单元的核心是线性调频频率源，其工作原理是将三角波调制信号直接注入到压控振荡器输入端，如果采取直接调制VCO的方法，有频率稳定度不高、近端相位噪声差等缺点。因此，需要采用锁相调制的方法，锁相频率合成技术是频率合成重要手段之一，一个基本的锁相源电路包括鉴相器、锁相环路和压控振荡器(VCO)几个部分。锁相调制是锁相电路重要功能之一，有多点注入式、两点注入式、准两点注入式和直接调频等多种实现方法。在此，我们选择锁相调制中的直接调频方式，即在原基本锁相电路中加入运放合成电路，使三角波调制信号与锁相源环路滤波后的控制电压通过运放合成直接注入到压控振荡器输入端，使压控振荡器的输出频率随着调制信号线性变化，实现调频。

[0018] 结合图3，接收单元包括依次连接的合路器、第一低噪声放大器、带通滤波器、第二低噪声放大器、隔离器、衰减器、混频器、低通滤波器、均衡网络、温补衰减器、放大器，混频器的另一输入端接经过滤波放大和衰减后的本振信号。

[0019] 为了满足噪声系数的要求，第一级低噪放放在合路器之后，射频选通滤波器放在低噪放之后。第一级低噪放的耐功率，算上低噪放之前的损耗，接收通道的最大承受功率满足指标要求。为了满足全温条件下增益稳定性指标要求，在中频电路上设计温度补偿电路，为了满足中频通道带内平坦度的要求，在中频电路上设计均衡电路。

[0020] 输入输出波导口为标准波导口，波导到微带的转换采用电耦合的形式，探针位于波导宽边的中央，为了得到探针耦合的最佳形式，利用场分析软件进行优化模拟计算，以获得波导到微带过渡的最佳匹配。滤波器选用了平行耦合线带通滤波器，并通过HFSS进行优化仿真设计。

[0021] 结合图4，发射单元包括两路发射通道，每路发射通道包括依次连接的驱动放大器、第三衰减器、公里处放大器、第二隔离器；两路发射通道的输入信号由一功分器功分得到，功分器前设置带通滤波器。

[0022] 结合图5，电源单元的主要功能是将整机提供的单电源通过DC-DC转换、线性稳压等方式转换为其它单元有源器件需要的电源，并具有负电保护等功能。

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