一種3～18GHz微波接收前端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于電子戰(zhàn)、無(wú)線頻譜監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種手持超小型、低功 耗3~18GHz微波接收前端。
【背景技術(shù)】
[0002] 手持3~18GHz微波接收前端是一種主要用于電子對(duì)抗和無(wú)線頻譜監(jiān)測(cè)等電子系 統(tǒng)設(shè)備中的電子部件。目前3~18GHz微波接收前端，采用變頻到中頻的方案。3~18GHz 微波接收前端需要預(yù)選濾波器進(jìn)行鏡頻抑制；為了達(dá)到鏡頻抑制60dBc的指標(biāo)要求，目前 預(yù)選濾波器采用腔體濾波器，腔體濾波器的體積大、重量重。3~18GHz微波接收前端變頻 采用超外差接收機(jī)，需要本振帶寬與信號(hào)帶寬一致，本振電路復(fù)雜，功耗高、體積大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種體積小、重量輕、功耗低的手持3~18GHz微波接 收前端，優(yōu)化了變頻電路，使預(yù)選濾波器可以采用MEMS濾波器，有效減小了尺寸和重量；變 頻本振采用高低本振，本振電路做到最簡(jiǎn)化，大大減小了功耗和體積。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種3~18GHz微波接收前端，包括限幅 器、靈敏度選擇器、預(yù)選濾波器、混頻電路、中頻電路和本振；限幅器、靈敏度選擇器、預(yù)選濾 波器、混頻電路以及中頻電路依次連接，本振的輸出端與混頻電路輸入端連接。輸入信號(hào)由 天線接收進(jìn)入限幅器，限幅器對(duì)大信號(hào)限幅，防止燒毀接收機(jī)；信號(hào)經(jīng)限幅器后輸入到靈敏 度選擇器，靈敏度選擇器根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行增益選擇，選擇放大或直通狀態(tài)，用以提高接收 機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍；信號(hào)經(jīng)由靈敏度選擇后輸入到預(yù)選濾波器，預(yù)選濾波器濾除鏡頻信號(hào)；信 號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)選濾波器后送入混頻電路，與本振信號(hào)進(jìn)行下變頻，變成中頻信號(hào)；中頻電路對(duì)中 頻信號(hào)進(jìn)行放大，濾除射頻和本振信號(hào)，并提供所需的中頻帶寬。
[0005] 進(jìn)一步，限幅器采用砷化稼單片；預(yù)選濾波器采用MEMS濾波器；混頻電路由放大 器、均衡器、混頻器組成；放大器將信號(hào)放大到所需的電平，由均衡器進(jìn)行對(duì)信號(hào)幅頻特性 進(jìn)行補(bǔ)償；均衡器采用匹配式均衡電路，用陶瓷基板制作，有效降低了體積，改善了電路匹 配，均衡后的信號(hào)送入混頻器中與本振信號(hào)進(jìn)行下變頻，變成中頻信號(hào)；均衡器采用薄膜電 路工藝制作在陶瓷基片上；本振采用高低本振電路，提供下變到中頻所需的信號(hào)，并采用小 數(shù)分頻的單環(huán)鎖相電路直接產(chǎn)生10~20GHz信號(hào)，10G以下采用分頻電路擴(kuò)展。
[0006] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于，（1)預(yù)選濾波器采用MEMS濾波器， 大大減小了體積、重量；（2)本振采用高低本振，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，只要設(shè)計(jì)10~20GHz的小 數(shù)分頻鎖相環(huán)，有效減小了功耗、重量；（3)均衡電路采用匹配式均衡電路，用陶瓷基板制 作，輸入輸出駐波好，體積小。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1是本實(shí)用新型3~18GHz微波接收前端的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0008] 圖2是本實(shí)用新型的本振的電路框圖。
[0009] 圖3是本實(shí)用新型的靈敏度選擇器的電路框圖。
[0010] 圖4是本實(shí)用新型的中頻電路框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 容易理解，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，在不變更本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神的情況 下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以想象出本實(shí)用新型3~18GHz微波接收前端的多種實(shí)施方 式。因此，以下【具體實(shí)施方式】和附圖僅是對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案的示例性說(shuō)明，而不應(yīng)當(dāng) 視為本實(shí)用新型的全部或者視為對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制或限定。
[0012] 結(jié)合圖1、圖2,本實(shí)用新型的3~18GHz微波接收前端，它由限幅器、靈敏度選 擇器、預(yù)選濾波器、混頻電路、中頻電路和本振。中頻輸出頻率2. 37GHz，帶寬22MHz。主 要技術(shù)指標(biāo)有：1.最小頻率分辨率：小于10MHz;2.噪聲系數(shù)：彡9dB;3.輸入三階截點(diǎn) IIP3:彡-10dBm;4.輸入二階截點(diǎn)：彡40dBm;5.中頻抑制：彡60dB;6.像頻抑制：彡60dB; 7. 相位噪聲（典型值）：彡-75dBc/Hz@lkHz、彡-75dBc/Hz@10kHz、彡-75dBc/Hz@100kHz; 8. 換頻時(shí)間：彡lms;9.增益：20±3dB;10.內(nèi)置31dB衰減器，步進(jìn)為ldB;11.使用 外部標(biāo)頻：57. 344MHz，0dBm;12.最大抗燒毀功率：1W;13.供電方式：DC:+24. 5V、+5. 5V 及-5.5V;14.功耗：彡 6.0W;15.外形尺寸：（長(zhǎng)）150_X(寬）100_X(高）25mm;16.重 量：< 0· 55kg;
[0013] 結(jié)合圖2,本振頻率為5. 37-16. 62GHz，步進(jìn)為7. 168M，相噪典型值75dBc/ HzOlkHz，雜散小于55dBc，輸出功率大于13dBm，跳頻時(shí)間小于lmS。參考頻率是外輸入 57. 344M，鎖相環(huán)（PLL)芯片為ADI公司串行總線小數(shù)分頻PLLADF4156。很好得兼顧了相 位噪聲、頻率步進(jìn)與跳頻時(shí)間。VC0用10~20GHz單片麗1C，由直接集成在微波板上的微 帶功分器，分為兩路，一路由四分頻ADF5001分頻，到ADF4156進(jìn)行鑒相，ADF4156輸出鑒 相電流，由軌到軌運(yùn)放0P284組成的三階有源濾波器轉(zhuǎn)換為誤差電壓，在10~20GHz頻率 內(nèi)鎖定VC0。另一路輸出由單刀雙擲開關(guān)HMC547LP3來(lái)先擇兩個(gè)狀態(tài)，一個(gè)是經(jīng)過(guò)二分頻 ADF5000,產(chǎn)生5~10GHz的本振頻率，一路直通是10~20GHz的本振頻率。然后由A1、A2 砷化稼（GaAS)單片HMC462放大到所需本振功率。采用回流焊與微組裝混合工藝，有效得 減小了體積。整個(gè)本振的尺寸為l〇〇X21mm，功耗只有1. 4瓦。
[0014] 限幅器采用砷化稼單片，體積小。靈敏度選擇器如圖3所示，用單片開關(guān) MASW-003102-13590分為三路，一路用二級(jí)低噪放HMC462放大，來(lái)提高接收靈敏度。一路直 通，由于頻率高端器件的線性差，為了滿足IP2指標(biāo)另一路接14~18GHz的帶通濾波器。
[0015] 預(yù)選濾波器用單片MMIC八路開關(guān)，濾波器用MEMS濾波器。為了更好的屏蔽，用微 組裝工藝將預(yù)選濾波器單獨(dú)裝配在一個(gè)盒體內(nèi)，尺寸73X73. 5X11. 5mm，功耗1. 265瓦。對(duì)鏡 頻抑制達(dá)到了 60dBc，濾波器頻率劃分與抑制要求見下表：
[0016]
[0017]
[0018] 均衡器設(shè)計(jì)為匹配式均衡，由三個(gè)電阻和三個(gè)諧振回路組成，輸入輸出駐波好，改 善了級(jí)間匹配。整個(gè)電路單元采用薄膜電路工藝制作在陶瓷基片上。有效的減小了電路尺 寸。
[0019] 結(jié)合圖4,中頻電路先由低通（U1)濾波，抑制射頻和本振信號(hào)；放大器A1放大后， 用帶通濾波器（U2)來(lái)選出中頻帶寬；ATT1是31dB衰減量、ldB步進(jìn)的衰減器，低通濾波 (U3)濾除帶通濾波器的寄生通帶；由A2放大到所需的增益，帶通濾波器（U4)濾掉諧波并 滿足接收機(jī)所需的帶外抵制指標(biāo)。中頻電路尺寸為46X37mm，功耗只有0. 726瓦。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種3~18GHz微波接收前端，其特征在于，包括限幅器、靈敏度選擇器、預(yù)選濾波 器、混頻電路、中頻電路和本振；限幅器、靈敏度選擇器、預(yù)選濾波器、混頻電路以及中頻電 路依次連接，本振的輸出端與混頻電路輸入端連接。2. 如權(quán)利要求1所述微波接收前端，其特征在于，限幅器為砷化稼單片結(jié)構(gòu)。3. 如權(quán)利要求1所述微波接收前端，其特征在于，預(yù)選濾波器為MEMS濾波器。4. 如權(quán)利要求1所述微波接收前端，其特征在于，混頻電路由放大器、均衡器、混頻器 組成；放大器、均衡器、混頻器依次連接，本振的輸出端與混頻器輸入端連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種3～18GHz微波接收前端，包括限幅器、靈敏度選擇器、預(yù)選濾波器、混頻電路、中頻電路和本振；輸入信號(hào)由天線接收進(jìn)入限幅器，限幅器對(duì)大信號(hào)限幅，防止燒毀接收機(jī)；信號(hào)經(jīng)限幅器后輸入到靈敏度選擇器，靈敏度選擇器根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行增益選擇，選擇放大或直通狀態(tài)，用以提高接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍；信號(hào)經(jīng)由靈敏度選擇后輸入到預(yù)選濾波器，預(yù)選濾波器濾除鏡頻信號(hào)；信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)選濾波器后送入混頻電路，與本振信號(hào)進(jìn)行下變頻，變成中頻信號(hào)；中頻電路對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行放大，濾除射頻和本振信號(hào)，并提供所需的中頻帶寬。本實(shí)用新型體積小、重量輕、功耗低。
【IPC分類】H04B1/16
【公開號(hào)】CN205017311
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520842777
【發(fā)明人】方涌, 李希密, 韋煒
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州?？齐娮涌萍加邢薰?br>【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月28日