[發明專利]一種大動態連續波雷達接收機

在審

• 申請號: 201410266978.2
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104035077A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 楊永鋒
• 申請（專利權）人: 西安天和防務技術股份有限公司
• 主分類號: G01S7/34
• 分類號: G01S7/34;G01S7/36
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 史玫

技術領域

本發明屬于電子技術應用領域，涉及連續波雷達接收機。尤其是一種大動態連續波雷達接收機。

背景技術

在線性調頻連續波(LFMCW)雷達中，接收機輸出目標回波差拍信號幅度與雷達到目標距離的四次方成反比，因此隨著距離的增大，信號幅度迅速衰減，加上目標反射面的大小引起回波幅度的變化，系統就要求接收機要有很大的動態范圍，也就是接收機設計時，既要擴大線性動態，也要擴大系統的總動態。在脈沖體制雷達中一般都采用靈敏度時間控制電路(STC)和自動增益控制電路(AGC)來進一步擴展接收機的動態范圍。然而在連續波雷達中，接收機檢測的是差拍頻率，顯然不能采用靈敏度時間控制電路(STC)的方法來擴展動態范圍。

發明內容

針對現有技術的缺陷或不足，本發明目的在于提供一種大動態連續波雷達接收機。

為此，本發明提供的大動態連續波雷達接收機包括依次連接的低噪聲放大器、鏡像抑制混頻器、帶阻濾波器、中頻匹配濾波器和手動增益控制電路；

所述的低噪聲放大器將雷達天線接收機到的目標回波信號進行低噪聲放大；

所述的鏡像抑制混頻器將低噪聲放大后的信號下變頻到中頻信號；

所述帶阻濾波器在中頻段抑制發射泄露信號及近距離強地雜波信號，所述帶阻濾波器為三階帶阻濾波器。

所述中頻匹配濾波器用于濾出雷達的有用信號，其包括中頻LC帶通濾波器，帶寬為雷達作用距離的信號帶寬。

所述手動增益控制電路用于調節接收機增益，使接收機不飽和，所述手動增益控制電路包括數控衰減器和單片機。

優選的，上述大動態連續波雷達接收機的線性動態為40dB，接收機在接收近距離強回波信號時，動態范圍為98dB。

優選的，所述低噪聲放大器的輸出1dB壓縮點為15dBm，增益為20dB；所述鏡像抑制混頻器輸入的最大信號為10dBm；所述帶阻濾波器的中心頻率為中頻頻率；所述數控衰減器的衰減量為30dB。

與現有技術相比，本發明的接收機優點在于：

接收機設計時，鏡像抑制混頻器前端的低噪放在滿足噪聲系數和增益的情況下，設計低噪放輸出1dB壓縮點為15dBm，增益為20dB；鏡像抑制混頻器輸入的最大信號為10dBm。即接收機最大輸入信號為-10dBm時，接收機前端不飽和。

在中頻端，發射機泄露功率及近地雜波的回波信號主要為中頻頻率的信號，為了抑制此信號，使接收機不飽和，在混頻之后插入一個三階帶阻濾波器。設計帶阻濾波器中心頻率為中頻頻率，即發射機泄露功率和近地雜波的回波信號在中頻頻率點抑制達40dB，使其中頻段上的每一級電路不飽和。

同時，在中頻段設計MGC控制電路，電路由數控衰減器及單片機組成，數控衰減器衰減量為30dB，為可實時調整接收機增益，從而達到擴展接收機動態的目的。

連續波雷達使用本發明的接收機后，很大程度地擴展了系統動態范圍，即雷達在探測近距離的目標不至于出現飽和現象。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

圖1為本發明接收機的組成框圖；

圖2為實施例的接收機的電路原理框圖；

圖3為實施例的接收機信號電平關系示意圖；

圖4為實施例的接收機中頻端插入帶阻濾波器后信號電平關系示意圖；

圖5為實施例的接收機設計拓布圖。

具體實施方式

參考圖1，本發明的接收機主要包括限幅低噪放、鏡像抑制混頻、三階帶阻濾波器、中頻匹配濾波、手動增益控制(MGC)電路、中放、供電電路及控制電路。

本發明的接收機采用外差式一次下變頻模式，接收機將來自天線的回波信號通過限幅器、低噪放放大后，與系統本振進行混頻，混頻后再送入中頻端進行放大及濾波，得到的中頻信號，再送入A/D采樣后進行數字I/Q鑒相，再將輸出的信號給信號處理分系統進行處理。

本發明的帶阻濾波器用于在中頻段抑制發射泄露信號及近距離強地雜波信號，連續波雷達的最強的回波信號主要為發射泄露和近地雜波信號，在中頻主要表現在中頻頻率附近的信號，帶阻濾波器為三階帶阻濾波器，中心頻率為雷達的中頻頻率。