[實用新型]毫米波雙極化集成頻綜接收機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020640665.6
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN201887754U
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡建凱;王學(xué)芝;王志奎;張百軍;劉墩文;王浩;沈娟
• 申請（專利權(quán)）人: 南京譽葆科技有限公司
• 主分類號: H04B1/06
• 分類號: H04B1/06
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝

技術(shù)領(lǐng)域

本裝置屬于電子信息領(lǐng)域，是一種毫米波雙極化集成頻綜接收機。

背景技術(shù)

毫米波頻綜接收裝置作為一種毫米波制導(dǎo)系統(tǒng)核心器件，由于毫米波制導(dǎo)兼有微波制導(dǎo)和紅外制導(dǎo)的優(yōu)點，有很強的天氣適應(yīng)能力，同時也具有靈敏度高等優(yōu)點，可以在各種氣候條件下接收到空間中的微弱信號，引導(dǎo)自身裝備做出適時反應(yīng)，因此廣泛應(yīng)用于各種制導(dǎo)系統(tǒng)及定位系統(tǒng)中。如地面監(jiān)測雷達、車載武器設(shè)備、衛(wèi)星定位、空爆引信、導(dǎo)彈制導(dǎo)等。目前，毫米波技術(shù)水平已成為一個國家軍事水平的重要標(biāo)志。而占據(jù)主導(dǎo)地位的主要是西方，我國在該技術(shù)領(lǐng)域的起步較晚，雖然在某些方面取得了比較優(yōu)秀的成績，但總體而言，仍然處于發(fā)展過程中。為各種制導(dǎo)系統(tǒng)和定位系統(tǒng)提供了良好的應(yīng)用選擇，具有廣闊的應(yīng)用前景。現(xiàn)有技術(shù)中，隨著高靈敏度雷達技術(shù)、精確制導(dǎo)技術(shù)以及現(xiàn)代電子對抗技術(shù)等核心軍工技術(shù)的飛躍發(fā)展，對微波系統(tǒng)提出了更多、更高要求。微波系統(tǒng)的超小型化、高靈敏度和大動態(tài)范圍成為新的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

為了達到本類接收機要具有的體積微小、重量輕簡、靈敏度高、動態(tài)范圍大和成本低等要求，本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種毫米波雙極化集成頻綜接收機，包括雙極化天線、雙通道毫米波混頻裝置和本振源裝置；所述雙通道毫米波混頻裝置把雙極化天線接收的RF射頻信號分別與和本振源裝置輸出的信號經(jīng)過混頻處理后，輸出IF中頻信號。

所述雙通道毫米波混頻裝置的兩個相同通道包括：混頻器電路、本振倍頻器電路和放大器電路；

所述放大器電路對本振源裝置輸出信號進行放大輸出；

所述本振倍頻器電路對所述放大器電路輸出信號進行倍頻后輸出LO本振信號到混頻器電路；

所述混頻器電路接收所述LO本振信號和所述RF射頻信號，對它們進行下?變頻混頻后，輸出IF中頻信號。

所述本振倍頻器電路是用梁式引線管的非線性特性產(chǎn)生高次諧波后，通過放大濾波電路提取出所需諧波作為毫米波雙極化集成頻綜接收機的系統(tǒng)本振信號。

所述混頻器下變頻電路是芯片混頻器。所述放大器電路是集成單片放大器。

所述本振源裝置包括本振產(chǎn)生電路，所述本振產(chǎn)生電路輸出本振信號給毫米波混頻裝置。所述本振產(chǎn)生電路包括鎖相源電路和晶體振蕩器；鎖相源電路以晶體振蕩器輸出的信號為參考信號，鎖定在所需的輸出頻率。

所述鎖相源電路是經(jīng)典的分頻鎖相環(huán)路電路，該分頻鎖相環(huán)電路包括鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器VCO；鑒相器以晶體振蕩器輸出頻率為參考信號，鎖定輸出的頻率點；所述鑒相器的輸出經(jīng)環(huán)路濾波器后傳入VCO，VCO在鑒相器產(chǎn)生的壓控電壓的控制下實現(xiàn)頻率的產(chǎn)生及改變，并輸出所需本振信號。

所述混頻器電路后還依次連接有中頻放大鏈電路和數(shù)控衰減電路；所述中頻放大鏈電路對毫米波混頻裝置輸出的IF中頻信號進行放大后輸出；所述數(shù)控衰減電路對IF中頻電路進行可控衰減；

所述中頻放大鏈電路包括前級放大器和末級放大器；前級放大器是兩級低噪聲FET管級聯(lián)的形式，末級放大器則選用單片放大器；

所述數(shù)控衰減器設(shè)在末級放大器前，在外部控制信號的作用下，對中頻信號提供衰減。

本裝置的技術(shù)效果如下：

1.雙極化立體集成技術(shù)

采用三維互聯(lián)設(shè)計實現(xiàn)雙極化立體集成，信號貫穿兩個正交的接收裝置模塊，使得兩個裝置模塊相互獨立及隔離，增加穩(wěn)定性，減少電磁干擾；可以采用多芯片微組裝工藝，實現(xiàn)電路高度集成；采用直流與微波信號混合傳輸實現(xiàn)四個模塊的簡單接口，最終實現(xiàn)接收模塊的小型化，實際重量達到≤200g的結(jié)果。

2.低噪輸出高靈敏接收技術(shù)

頻綜接收機要求實現(xiàn)高靈敏度接收，低噪聲電平輸出是關(guān)鍵指標(biāo)，由于雙極化信號變頻處理是沿著兩個裝置模塊垂直貫通而下，各種信號(毫米波、中頻、?環(huán)路模擬信號、單片機數(shù)字信號、電源)會相互干擾，通過采用互聯(lián)綜合設(shè)計與HFSS軟件仿真，解決混合信號設(shè)計(即數(shù)字、模擬及射頻混合設(shè)計)中的分布效應(yīng)和相互干擾難題，實現(xiàn)了系統(tǒng)高增益、大動態(tài)范圍以及中頻的低噪聲電平輸出，從而達到高靈敏度接收效果。最終實際測試結(jié)果如下：

3.抗超高過載技術(shù)

本頻綜接收機要求通過嚴(yán)酷的振動沖擊試驗，試驗強度達到30000g過載以上。通過對結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計的綜合研究，采用鋁材和銅材結(jié)合，整體結(jié)構(gòu)直接螺紋旋緊，芯片燒結(jié)和關(guān)鍵器件灌膠結(jié)合以及低功耗器件有效應(yīng)用的設(shè)計技術(shù)，使接收機不僅獲得小重量、低功耗，同時能承受30000g的過載實驗。