CN101834620A - 带锁相环本振电路的宽带接收机 - Google Patents

Abstract

本发明的带锁相环本振电路的宽带接收机，涉及电子通信领域，旨在解决传统接收机在线性度、动态范围、灵敏度、抗干扰能力、适应性等方面不能满足本行业日趋苛刻的指标要求等技术问题。本发明的宽带接收机带有锁相环本振电路，由电源、本振模块、接收通道和数控部分构成，前述电源、本振模块、接收通道和数控部分分装在独立腔体内。本发明适用于宽带接收机的设计。

Description

带锁相环本振电路的宽带接收机

技术领域

本发明涉及电子通信领域，特别是一种用于雷达系统、侦测系统及电子对抗领域的宽带接收机。

背景技术

通用接收机在军用上可以用作频率监测，敌台信号监听和检测，可用于敌我识别系统中。在现代战争中国内外已广泛使用高性能，高集成度的宽频带通用接收机。在民用上，可广泛应用在民用航空、航天、海事通信、科考勘查等方面。

现代通用接收机在设计和实现上越来越趋向高性能、高集成度方向发展。在性能上，现代通用接收机主要是向高线性、大动态范围、高灵敏度、高分辨率等方面发展。随着现代调制体制的快速发展，且无线频谱的拥挤程度日益加剧，对接收机的线性度、动态范围、灵敏度、抗干扰能力、适应性等方面的性能和指标提出了越来越苛刻的要求。这就要求现代通用接收机在保证信号检测能力(即极高的灵敏度)的前提下，尽可能的提高接收机的线性度，使信号失真最小、误码率最低：尽可能的展宽接收机的动态范围，使接收机的适应度更大、抗干扰能力更强。

综述之，现有通用接收机主要存在如下方面的不足：

1.线性度低、动态范围不足；

2.信号检测能力差；

3.信号失真较大、误码率较高；

4.动态范围较窄、抗干扰能力较差。

发明内容

本发明旨在解决传统接收机在线性度、动态范围、灵敏度、抗干扰能力、适应性等方面不能满足本行业日趋苛刻的指标要求等技术问题，以提供一种高线性、大动态范围、高灵敏度、高分辨率、信号失真小、误码率低、适应度更大、抗干扰能力更强的带锁相环本振电路的宽带接收机。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的带锁相环本振电路的宽带接收机，由电源、本振模块、接收通道和数控部分构成，数控衰减器2的输入端连接射频信号源1，其输出端连接一选二开关3的输入端，开关3的一个输出端连接直通4的输入端，其另一个输出端连接放大器5的输入端，直通4和放大器5的输出端均连接至一选二开关6的输入端，开关6的输出端与一选二开关7的输入端相连接，开关7的两个输出端分别与两个一选六开关8和开关9的输入端相连接，开关8的6个输出端分别串接6个预选滤波器后与一选六开关14的6个输入端相连接，开关9的6个输出端分别串接6个预选滤波器后与一选六开关15的6个输入端相连接，开关14和开关15的输出端均与一选二开关16的输入端相连接，开关16的输出端与一选二开关17的输入端相连接，开关17的输出端其中一路串接直通18后与一选二开关20的输入端相连接，另一路串接放大器19后与开关20的输入端相连接，开关20的输出端与第一混频器21的一个输入端相连接；本振一22由晶振52、四倍频器60、直接数字频率合成器61、鉴相器62、压控振荡器63、二倍频器64和分频器65构成，其中晶振52、四倍频器60、直接数字频率合成器61、鉴相器62、压控振荡器63、二倍频器64顺次串接，分频器65的输入端与压控振荡器63的一个输出端相连，其输出端与鉴相器62的一个输入端相连，二倍频器64的输出端与第一混频器21的另一个输入端相连接；第一混频器21的输出端串接腔体滤波器23后与放大器24的输入端相连接，放大器24的输出端、本振二26的输出端与第二混频器25的输入端相连接；第二混频器25的输出端串接LC滤波器27、放大器28、两级数控衰减器29、30后与放大器31的输入端相连接，放大器31的输出端、本振三33的输出端与第三混频器32的输入端相连接；第三混频器32的输出端串接LC滤波器34、放大器35、数控衰减器36、放大器37后与一选六开关38的输入端相连接，开关38的6个输出端分别串接6个预选滤波器后与一选六开关41的6个输入端相连接，开关41的输出端串接放大器42、放大器43后输出最终信号44。

本发明的带锁相环本振电路的宽带接收机，其中所述的本振一22为锁相环路，晶振52为100MHz；直接数字频率合成器61为AD9910，其输出频率为50MHz；鉴相器62为HMC440；分频器65为AD9858，其输出频率为4MHz步进；二倍频器64的输出信号为3544～6524MHz。

本发明的带锁相环本振电路的宽带接收机，其中所述的本振二26输出信号为3200MHz。

本发明的带锁相环本振电路的宽带接收机，其中所述的本振三33输出信号为394～390MHz。

本发明的带锁相环本振电路的宽带接收机，其中所述的电源、本振模块、接收通道和数控部分分装在独立腔体内。

本发明的带锁相环本振电路的宽带接收机，其中所述的独立腔体顶部均设有独立盖板，其它腔体与前述独立腔体之上另设有一块封装顶板。

本发明带锁相环本振电路的宽带接收机的有益效果：

1.综合运用数字信号处理技术、射频通道设计技术、频率源设计技术和腔体结构设计技术，采用了大规模集成电路减少了器件，提高了产品可靠性；

2.实现了超宽带接收；

3.高线性、大动态范围；

4.高灵敏度、高分辨率、信号失真小、误码率低；

5.适应度更大、抗干扰能力更强；

6.体积小。

附图说明

图1本发明的电路原理图

图2本发明本振一的电路原理图

图中标号说明：1射频信号源、2数控衰减器、3开关、4直通、5放大器、6开关、7开关、8开关、9开关、10预选滤波器、11预选滤波器、12预选滤波器、13预选滤波器、14开关、15开关、16开关、17开关、18直通、19放大器、20开关、21第一混频器、22本振一、23腔体滤波器、24放大器、25第二混频器、26本振二、27LC滤波器、28放大器、29数控衰减器、30数控衰减器、31放大器、32第三混频器、33本振三、34LC滤波器、35放大器、36数控衰减器、37放大器、38开关、39预选滤波器、40预选滤波器、41开关、42放大器、43放大器、44最终信号、52晶振、60四倍频器、61直接数字频率合成器、62鉴相器、63压控振荡器、64二倍频器、65分频器

具体实施方式

本发明详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图1-2，通过如下实施方式予以说明。

参阅图1-2所示，本发明的带锁相环本振电路的宽带接收机，由电源、本振模块、接收通道和数控部分构成，数控衰减器2的输入端连接射频信号源1，其输出端连接一选二开关3的输入端，开关3的一个输出端连接直通4的输入端，其另一个输出端连接放大器5的输入端，直通4和放大器5的输出端均连接至一选二开关6的输入端，开关6的输出端与一选二开关7的输入端相连接，开关7的两个输出端分别与两个一选六开关8和开关9的输入端相连接，开关8的6个输出端分别串接6个预选滤波器后与一选六开关14的6个输入端相连接，开关9的6个输出端分别串接6个预选滤波器后与一选六开关15的6个输入端相连接，开关14和开关15的输出端均与一选二开关16的输入端相连接。

开关16的输出端与一选二开关17的输入端相连接，开关17的输出端其中一路串接直通18后与一选二开关20的输入端相连接，另一路串接放大器19后与开关20的输入端相连接，开关20的输出端与第一混频器21的一个输入端相连接。

本振一22由晶振52、四倍频器60、直接数字频率合成器61、鉴相器62、压控振荡器63、二倍频器64和分频器65构成，其中晶振52、四倍频器60、直接数字频率合成器61、鉴相器62、压控振荡器63、二倍频器64顺次串接，分频器65的输入端与压控振荡器63的一个输出端相连，其输出端与鉴相器62的一个输入端相连，二倍频器64的输出端与第一混频器21的另一个输入端相连接。

第一混频器21的输出端串接腔体滤波器23后与放大器24的输入端相连接，放大器24的输出端、本振二26的输出端与第二混频器25的输入端相连接，本振二26信号为3200MHz的点频信号，对应的二中频信号为320～324MHz。

第二混频器25的输出端串接LC滤波器27、放大器28、两级数控衰减器29、30后与放大器31的输入端相连接，放大器31的输出端、本振三33的输出端与第三混频器32的输入端相连接，本振三33信号为394～390MHz，对应的三中频信号为70MHz。

第三混频器32的输出端串接LC滤波器34、放大器35、数控衰减器36、放大器37后与一选六开关38的输入端相连接，开关38的6个输出端分别串接6个预选滤波器后与一选六开关41的6个输入端相连接，即进入中频输出带宽选择，经带宽选择后的信号由开关41的输出端串接放大器42、放大器43后输出最终信号44。

本带锁相环本振电路的宽带接收机采用三级超外差结构，由三个相关本振实现接收频率的下变频，其中本振一22是由一个HMC440为鉴相器62的锁相环路实现的；100MHz晶振52经过4倍频后作为直接数字频率合成器61(即AD9910)的参考，AD9910输出固定的50MHz频率作为鉴相器62(即HMC440)的参考，锁相环路输出频率为1772～3262MHz，考虑整体相噪、杂散、器件自身指标，在回环中加入了AD9858作为分频器65，输出频率为4MHz步进，这样全频段的杂散指标非常好；锁定的频率2倍频后输出频率为3.544～6.524MHz。

本振二26是3200MHz的点频，直接用100MHz参考输入，50MHz鉴相，ADF4106作为鉴相器。

本振三33采用细步进源，实现系统的1kHz的步进，鉴相器采用MAX2150，杂散相噪指标非常好，但是它要求输出频率在700MHz以上，所以我们锁定的频率为1560-1576MHz，经过4分频后输出390-394MHz，1kHz步进的频率源。

为减少电磁干扰，本带锁相环本振电路的宽带接收机的结构方面采用屏蔽设计，即将电源、本振模块、接收通道、数字控制部分等的设计尽量相互隔开，制作在不同的PCB上，分装在腔体的各个小腔体里。使整个高频部分与低频部分完全分开，这样可以避免各功能电路相互干扰，各个小腔体单独用小盖板进行屏蔽，上面再加一块大盖板屏蔽达到较好的效果。

由上可见，本发明的带锁相环本振电路的宽带接收机，综合运用数字信号处理技术、射频通道设计技术、频率源设计技术和腔体结构设计技术，采用了大规模集成电路减少了器件，提高了产品可靠性，实现了超宽带接收，具有高线性、大动态范围、高灵敏度、高分辨率、信号失真小、误码率低，以及适应度更大、抗干扰能力更强、体积小等诸多优点。

Claims (6)

1.带锁相环本振电路的宽带接收机，其特征在于：由电源、本振模块、接收通道和数控部分构成，数控衰减器(2)的输入端连接射频信号源(1)，其输出端连接一选二开关(3)的输入端，开关(3)的一个输出端连接直通(4)的输入端，其另一个输出端连接放大器(5)的输入端，直通(4)和放大器(5)的输出端均连接至一选二开关(6)的输入端，开关(6)的输出端与一选二开关(7)的输入端相连接，开关(7)的两个输出端分别与两个一选六开关(8)和开关(9)的输入端相连接，开关(8)的6个输出端分别串接6个预选滤波器后与一选六开关(14)的6个输入端相连接，开关(9)的6个输出端分别串接6个预选滤波器后与一选六开关(15)的6个输入端相连接，开关(14)和开关(15)的输出端均与一选二开关(16)的输入端相连接，开关(16)的输出端与一选二开关(17)的输入端相连接，开关(17)的输出端其中一路串接直通(18)后与一选二开关(20)的输入端相连接，另一路串接放大器(19)后与开关(20)的输入端相连接，开关(20)的输出端与第一混频器(21)的一个输入端相连接；本振一(22)由晶振(52)、四倍频器(60)、直接数字频率合成器(61)、鉴相器(62)、压控振荡器(63)、二倍频器(64)和分频器(65)构成，其中晶振(52)、四倍频器(60)、直接数字频率合成器(61)、鉴相器(62)、压控振荡器(63)、二倍频器(64)顺次串接，分频器(65)的输入端与压控振荡器(63)的一个输出端相连，其输出端与鉴相器(62)的一个输入端相连，二倍频器(64)的输出端与第一混频器(21)的另一个输入端相连接；第一混频器(21)的输出端串接腔体滤波器(23)后与放大器(24)的输入端相连接，放大器(24)的输出端、本振二(26)的输出端与第二混频器(25)的输入端相连接；第二混频器(25)的输出端串接LC滤波器(27)、放大器(28)、两级数控衰减器(29、30)后与放大器(31)的输入端相连接，放大器(31)的输出端、本振三(33)的输出端与第三混频器(32)的输入端相连接；第三混频器(32)的输出端串接LC滤波器(34)、放大器(35)、数控衰减器(36)、放大器(37)后与一选六开关(38)的输入端相连接，开关(38)的6个输出端分别串接6个预选滤波器后与一选六开关(41)的6个输入端相连接，开关(41)的输出端串接放大器(42)、放大器(43)后输出最终信号(44)。

2.如权利要求1所述带锁相环本振电路的宽带接收机，其特征在于：所述的本振一(22)为锁相环路，晶振(52)为100MHz；直接数字频率合成器(61)为AD9910，其输出频率为50MHz；鉴相器(62)为HMC440；分频器(65)为AD9858，其输出频率为4MHz步进；二倍频器(64)的输出信号为3544～6524MHz。

3.如权利要求1所述带锁相环本振电路的宽带接收机，其特征在于：所述的本振二(26)输出信号为3200MHz。

4.如权利要求1所述带锁相环本振电路的宽带接收机，其特征在于：所述的本振三(33)输出信号为394～390MHz。

5.如权利要求1所述带锁相环本振电路的宽带接收机，其特征在于：所述的电源、本振模块、接收通道和数控部分分装在独立腔体内。

6.如权利要求5所述带锁相环本振电路的宽带接收机，其特征在于：所述的独立腔体顶部均设有独立盖板，其它腔体与前述独立腔体之上另设有一块封装顶板。

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