[發明專利]一種小型直接變頻寬帶射頻接收系統

在審

• 申請號: 201810563757.X
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108566218A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 劉洋;胡湘江;劉曉祥;何晶;叢波;付剛;顧國祥;陳曦;余清華;陶曉紅;沈小青;王喜權;吳興存
• 申請（專利權）人: 中國衛星海上測控部
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本發明涉及一種小型直接變頻寬帶射頻接收系統，通過采用諧波混頻技術、直流負反饋技術——帶非線性區MOS管自校準功能的密勒集成運放組件、基于二級微分反饋環節的前饋式增益與相位校正網絡技術，有效解決直接變頻結構固有的直流偏移、二階互調失真以及I/Q通道失配問題，從而將直接變頻結構成功應用于寬帶射頻接收系統，實現其小型化、標準化和高可重用度。具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種變頻寬帶射頻接收系統。

背景技術

傳統的寬帶射頻接收系統采用超外差式接收機的拓撲結構設計，可以提供足夠高的接收靈敏度和頻率選擇性，但超外差式接收機固有的鏡頻抑制與鄰道選擇相互制約的問題，只能以二次或二次以上的變頻方式，通過增加尺寸較大的鏡像抑制濾波器和IF平滑濾波器來解決，這無疑使得接收機電路的復雜度、尺寸、元器件數量、功耗都很高。直接變頻接收機采用與射頻信號完全相同的本振頻率，直接把射頻信號變換到基帶，不存在鏡頻抑制問題，其整個電路可在單塊印制板上以組件或MMIC芯片的形式實現，故尺寸、復雜度等電路設計指標都顯著降低，并且以直接變頻方式實現的寬帶射頻接收前端，由于增加了系統集成度，其電路的可重用程度得到大幅提高，因此具有廣闊的應用前景。

但采用上述結構的寬帶射頻接收系統需解決直流偏移、互調失真和I、Q通道失配等直接變頻方式固有的技術缺陷有益效果。

發明內容

射頻接收系統的混頻通常都采用I、Q雙通道正交混頻方式，而寬帶混頻的一般方法是采用多個頻段并行工作的混頻器以覆蓋較寬的頻帶，若要在單個混頻器上實現寬帶直接混頻，通行的方法是采用諧波混頻，即用一個低頻的本振信號的高次諧波信號與高頻輸入信號進行混頻，從而完成頻譜向下搬移。但諧波直接混頻方式會不可避免地存在直流偏移問題，為解決上述技術問題，本發明提供了一種小型直接變頻寬帶射頻接收系統，包括：

第一帶通濾波器，其輸入端與射頻輸入相連，獲取接收信號；低噪聲放大器，其輸入端與所述第一帶通濾波器的輸出相連接；耦合電容，其輸入端與所述的第一放大器的輸出端連接；第一正交混頻器，其輸入端與所述的耦合電容的輸出端連接；第一直流負反饋放大器，其輸入端與所述的第一正交混頻器的輸出連接；第二帶通濾波器，其輸入端與所述的第一直流負反饋放大器的輸出連接；第二直流負反饋放大器，其輸入端與所述的第二帶通濾波器的輸出連接；第一數模轉換器，其輸入端與所述的第一直流負反饋放大器的輸出連接；數字信號處理系統，其I通道輸入端與所述的第一數模轉換器的輸出端連接；頻率合成器，產生本振信號；倍頻器，其輸入端與所述的頻率合成器的輸出端連接；第二正交混頻器，其輸入端與所述的耦合電容的輸出端連接；第三直流負反饋放大器，其輸入端與所述的第二正交混頻器的輸出連接；第三帶通濾波器，其輸入端與所述的第三直流負反饋放大器的輸出連接；第四直流負反饋放大器，其輸入端與所述的第三帶通濾波器的輸出連接；第二數模轉換器，其輸入端與所述的第四直流負反饋放大器的輸出連接；數字信號處理系統，其Q通道輸入端與所述的第二數模轉換器的輸出端連接；開關，其輸入端與所述的倍頻器的輸出端連接；其輸出端連接至所述的第一正交混頻器的輸入端及第二正交混頻器的輸入端。

進一步地，所述的數字信號處理器，其I通道輸出端與第一直流負反饋放大器的輸入連接，同時與第二直流負反饋放大器的輸入連接；數字信號處理器，其Q通道輸出端與第三直流負反饋放大器的輸入連接，同時與第四直流負反饋放大器的輸入連接。

進一步地，所述的正交混頻器，包括：第一電容其輸入端與所述耦合電容的輸出端連接；第一勢壘肖特基二極管，其正極與所述第一電容的輸出端連接，其負極與所述第二帶通濾波器的輸入端連接；第二電容其輸入端與所述耦合電容的輸出端連接；第二勢壘肖特基二極管，其負極與所述第二電容的輸出端連接，其正極與所述第二帶通濾波器的輸入端連接；正交移相器，其輸入端與數字信號處理系統的I通道輸出端、第一電容的輸出端及第一勢壘肖特基二極管的正極連接；正交移相器，其輸出端與第二電容的輸出端及第二勢壘肖特基二極管的負極連接。