[實用新型]芯片化的毫米波收發系統

有效

• 申請號: 201420866972.4
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN204555851U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 葉松
• 申請（專利權）人: 葉松
• 主分類號: F42C21/00
• 分類號: F42C21/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明創造涉及一種射頻收發芯片基帶處理芯片，具體的說是一種實現毫米波近炸引信系統的芯片化電路。

背景技術

導彈引信技術的研究與發展在導彈技術發達國家倍受重視，特別是工作體制、抗干擾技術、引戰配合效率、試驗與仿真技術、新概念及基礎理論、相關技術等方面均投入了大量的人力和物力，并盡可能將最新科學技術成就應用在導彈引信的研究設計上。導彈引信經歷了三個階段。

第一階段大體是從世界大戰結束到20時機的50年代中期。此間引信探測提制多為連續波多普勒、簡單的連續波調頻以及脈沖無線電體制，導彈引信的研究主要是解決彈目交會問題以及引信抗導彈自身干擾問題。其功能僅局限于簡單的戰斗部起爆控制，設計上很少考慮距離截止特性問題。

第二階段是從20世紀的50年代末期到70年代末期。此間導彈引信技術得到了較為快速的發展，導彈引信的不同工作體制的研究以及抗干擾技術的研究都收到了重視，實驗設備以及仿真的手段得到了進一步的提升。導彈引信的功能從之前的簡單起爆控制轉為了精確起爆控制，同時開始考慮利用制導信息和引信獲得的信息實現起爆延時、天線波束傾角和戰斗部飛散角及其傾角的調整實現精確起爆控制和引戰配合效率的提高。

第三階段是從20世紀的80年代至今。由于受到軍事發展需求牽引以及科學技術發展推動的強烈影響，導彈引信技術處于平穩快速發展的新時期。導彈引信體制和功能逐漸趨于成熟穩定，低空性能、抗干擾能力以及引戰配合效率不斷提高。其功能已由精確起爆控制向最佳起爆控制、最佳起爆方式控制和最佳起爆方向控制發展。不同的分類放大導致不同引信體制的產生。目前在導彈中具有廣泛應用的引信體制主要包括無線電引信、紅外引信以及激光引信。近年來，戰場環境復雜化對無線電引信提出了越來越高的要求，復合體制導引頭成為各國研究的熱點。采用復合體制引信無疑會增加彈體的載荷和電池功耗，也會增加系統的成本。在這種情況下，研究常規應用環境下的小型化、低功耗、低成本毫米波引信對精確制導武器系統具有重要意義。同時將引信用于小口徑彈藥上，同樣具有重要意義。

當前，毫米波近炸引信終端的射頻模塊大多采用分立器件設計而成，模塊由低噪聲放大器、混頻器、濾波器、功率放大器等分立器件組成，器件之間需要用波導微帶線的方式進行匹配。由于信號頻率高，就要求分立器件接地線要短、分布參數小、在高頻電路中必須多接地線，并且要求每根接地線的長度小于信號波長的1/100,同時分立器件的級間匹配非常敏感，導致系統調試困難，產品體積龐大，極不利于攜帶，功耗高，成本高，不利于大批量使用。并且關鍵分立器件的芯片依賴于國外進口，關健技術仍受國外左右。所有這些因素都不利于引信系統的自主發展和普及。

發明內容

本技術方案是將毫米波近炸引信設備芯片化，這對引信系統的一致性，成本等應用限制因素得到有效解決，推進近炸引信的批量使用，通過指標的合理分配以及電路的設計可以實現毫米波近炸引信的芯片化方案。

本技術方案所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的缺點，提出一種用于毫米波近炸引信的芯片化的毫米波射頻收發系統，可降低成本、面積，提高一致性，避免信號之間的相互干擾，減少功耗，減少電路數量，降低成本，使得毫米波近炸引信系統易于芯片化。

系統結構：系統中包含了接收和發射兩個通路，通過開關的切換實現發射和接收通道工作切換。發射的窄脈沖照射目標后，目標反射的回波包含了目標的豐富信息，可以利用這個回波對目標進行識別。空中目標一般是一個動態目標，利用多組收發系統，采用更為復雜的數字處理系統得到目標和炮彈之間具體方位，實現對目標進行實時追蹤并最終摧毀目標物的任務。

本技術方案為：一種芯片化的毫米波收發系統，包括射頻收發芯片和基帶處理芯片；

a、射頻收發芯片的電路包括RX接收電路和TX發射電路；

a-1、RX接收電路包括：LNA低噪聲放大器、MXR混頻器和Buffer驅動器；

LNA低噪聲放大器的信號輸入端經可控開關K3連接天線；LNA低噪聲放大器的輸出信號送入MXR混頻器與LO本振信號混頻得到差拍的中頻信號IF_P和IF_N，中頻信號IF_P和IF_N經Buffer模擬信號放大器送入基帶處理芯片；

a-2、TX發射電路包括：VCO壓控振蕩器、DA驅動放大器、PA功率放大器、BPSK調制器、PLL環路；

所述VCO壓控振蕩器產生本系統需要的射頻信號，該射頻信號為工作在12GHz或35GHz的LO本振信號；LO本振信號的頻率變化的范圍為±1GHz；