CN101943751A - 一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机 - Google Patents

一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机 Download PDF

Info

Publication number
CN101943751A
CN101943751A CN 201010504679 CN201010504679A CN101943751A CN 101943751 A CN101943751 A CN 101943751A CN 201010504679 CN201010504679 CN 201010504679 CN 201010504679 A CN201010504679 A CN 201010504679A CN 101943751 A CN101943751 A CN 101943751A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency
low
amplifier
road
phase shift
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010504679
Other languages
English (en)
Other versions
CN101943751B (zh
Inventor
高阳
梁长明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TIANWEI ELECTRONIC SYSTEM ENGINEERING Co Ltd XI'AN
Original Assignee
TIANWEI ELECTRONIC SYSTEM ENGINEERING Co Ltd XI'AN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TIANWEI ELECTRONIC SYSTEM ENGINEERING Co Ltd XI'AN filed Critical TIANWEI ELECTRONIC SYSTEM ENGINEERING Co Ltd XI'AN
Priority to CN201010504679A priority Critical patent/CN101943751B/zh
Publication of CN101943751A publication Critical patent/CN101943751A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101943751B publication Critical patent/CN101943751B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种调频连续波雷达零中镜像抑制频接收机，其电路包括低噪声放大器、I路混频器、Q路混频器、频率灵敏度控制器、第一低频放大器、低通滤波器、第二低频放大器和90度功分移相器，还包括有一个90度移相合成器；低噪声放大器分别与I路混频器和Q路混频器连接，I路混频器和Q路混频器连接之间连接90度功分移相器，I路混频器和Q路混频器还分别与90度移相合成器相连接，90度移相合成器之后依次连接频率灵敏度控制器、第一低频放大器、低通滤波器、第二低频放大器。其接收机电路简单，成本低廉，同时抑制了零中频接收机的镜像噪声，提高了接收灵敏度。

Description

一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机
技术领域
本发明涉及雷达接收机，特别涉及一种调频连续波雷达零中镜像抑制频接收机。
背景技术
零中频接收机由于不需经过中频，直接解调出基带信号，有利于系统的小型化和低成本。另一方面系统所需的电路模块及外部节点数减少，降低了接收机所需的功耗并减少射频信号受外部干扰的机会。零中频接收机得到了广泛的运用。
现有的调频连续波雷达零中频接收机有两种方式，一种是直接混频法，其电路原理参见图1，包括低噪声放大器、混频器、频率灵敏度控制器、第一低频放大器1、低通滤波器以及低频放大器2，目标回波信号从天线进入低噪声放大器，经混频器直接与本振信号混频，再经频率灵敏度控制器、第一低频放大器1、低通滤波器、第二低频放大器2输出视频信号。
另一种是IQ混频法，其电路原理参见图2，它是在直接混频法的基础上发展的，即将混频器分为I、Q两路，两个混频器之间连接90度功分移相器；目标回波信号从天线进入低噪声放大器，经I、Q混频器与本振信号混频，输出正交的I、Q信号，再分别经频率灵敏度控制器、低频放大器1、低通滤波器、低频放大器2输出I路、Q路视频信号。
以上两种方式各存在以下缺点：直接混频法由于没有抑制镜像频率，视频输出上是双边带的噪声，使信噪比下降3dB；IQ混频法通过后端的数字电路用数字滤波器的办法虽然理论上可以解决镜像频率的问题，但要求I、Q两路幅度严格保持一致、相位正交。I、Q两路分别要经过LC组成的频率灵敏度控制器、滤波器和两个放大器，由于器件的个体差异、温度的变化，很难保证I、Q两路的幅、相一致性，这将使镜像频率抑制的能力大打折扣。
发明内容
为了解决调频连续波雷达零中频接收机中镜像频率抑制的问题，本发明的目的在于，提供一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种调频连续波雷达零中镜像抑制频接收机，其电路包括低噪声放大器、I路混频器、Q路混频器、频率灵敏度控制器、第一低频放大器、低通滤波器、第二低频放大器和90度功分移相器，其特征在于，还包括有一个90度移相合成器；连接方式如下：
低噪声放大器分别与I路混频器和Q路混频器连接，I路混频器和Q路混频器连接之间连接90度功分移相器，I路混频器和Q路混频器还分别与90度移相合成器相连接，90度移相合成器之后依次连接频率灵敏度控制器、第一低频放大器、低通滤波器、第二低频放大器。
本发明的调频连续波雷达零中镜像抑制频接收机，由于设置了90度移相合成器，解决了镜像抑制的问题，又避免了I、Q混频器的幅、相不一致的问题。其接收机电路简单，成本低廉，同时抑制了零中频接收机的镜像噪声，提高了接收灵敏度。
附图说明
图1为调频连续波雷达零中频直接混频法接收机原理框图；
图2为调频连续波雷达零中频IQ混频法接收机原理框图；
图3为镜像抑制数学推导框图；
图4为调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机原理框图。
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
请参阅附图4，本发明的调频连续波雷达零中镜像抑制频接收机，其电路包括低噪声放大器、I路混频器、Q路混频器、频率灵敏度控制器、第一低频放大器1、低通滤波器、第二低频放大器2和90度功分移相器，还包括有一个90度移相合成器；电路的连接方式如下：
低噪声放大器分别与I路混频器和Q路混频器连接，I路混频器和Q路混频器连接之间连接90度功分移相器，I路混频器和Q路混频器还分别与90度移相合成器相连接，90度移相合成器之后依次连接频率灵敏度控制器、第一低频放大器1、低通滤波器、第二低频放大器2。
目标回波信号从天线进入低噪声放大器，经IQ混频器与本振混频，输出正交的I、Q信号，再一个90°功分移相合成器抑制掉无用镜像噪声合成一路信号输出，接着经过频率灵敏度控制、低频放大器1、低通滤波器、低频放大器2输出视频信号。
本发明的原理是将经I、Q混频器与本振信号混频后输出的I、Q信号利用一个宽带的90度功分移相合成器合成一路，即解决了镜像抑制的问题，又避免了I、Q混频器的幅、相不一致的问题。
镜像抑制原理的数学推导请参见图3。设一信号为                                               
Figure 201010504679X100002DEST_PATH_IMAGE002
，本振信号为
Figure 201010504679X100002DEST_PATH_IMAGE004
。
Figure 201010504679X100002DEST_PATH_IMAGE006
信号经过90°功分器分为
Figure 201010504679X100002DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，分别与信号
Figure DEST_PATH_IMAGE012
混频(即乘法器)后得到
Figure DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure DEST_PATH_IMAGE016
。如果将I路信号
Figure DEST_PATH_IMAGE018
移相90°即变成
Figure DEST_PATH_IMAGE020
，移相后的I路信号与Q路信号相加就得到；如果将Q路信号移相90°即变成
Figure 864453DEST_PATH_IMAGE016
， I路信号与移相后的Q路信号相加就得到
Figure DEST_PATH_IMAGE026
，这样就分离出了有用信号与镜像噪声，根据需要将镜像噪声接地短路就解决了镜像抑制问题。
同一反射面大小的目标的回波与距离呈现距离减半回波强度增加12dB的关系，那么近距离的回波很大，远远超出雷达最小可检测灵敏度，根据调频连续波雷达频率与距离关系式
其中，fb表示回波频率，R表示目标距离，Br表示调频带宽，C表示电磁波传输速度，Tr表示调频周期；
目标距离越远频率越高。作为雷达探测，最关心的是中远距离上的目标，在零中频接收机中对应的频率也就是比较高的频率。
以往没有零中频接收机做镜像抑制技术，主要是由于视频信号中有效的信号覆盖从最高带宽频率到直流，完全做好整个有效带宽内的镜像抑制，就要求90度功分移相合成器的移相带宽覆盖从最高带宽频率到直流，目前使用模拟电路技术是无法实现的。利用调频连续波雷达的特点，只需做好中远距离对应的频率上的镜像抑制，就能满足调频连续波雷达的使用，也就是说90度功分移相合成器的移相带宽覆盖中远距离对应的频率即可。
将I、Q两路信号通过90度功分移相合成器去掉镜像噪声合成一路，经过的是同一后端电路，就不用考虑I、Q两路信号幅、相不一致的问题。

Claims (1)

1. 一种调频连续波雷达零中镜像抑制频接收机，其电路包括低噪声放大器、I路混频器、Q路混频器、频率灵敏度控制器、第一低频放大器（1）、低通滤波器、第二低频放大器（2）和90度功分移相器，其特征在于，还包括有一个90度移相合成器；电路的连接方式如下：
低噪声放大器分别与I路混频器和Q路混频器连接，I路混频器和Q路混频器连接之间连接90度功分移相器，I路混频器和Q路混频器还分别与90度移相合成器相连接，90度移相合成器之后依次连接频率灵敏度控制器、第一低频放大器（1）、低通滤波器、第二低频放大器（2）。
CN201010504679A 2010-10-12 2010-10-12 一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机 Active CN101943751B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010504679A CN101943751B (zh) 2010-10-12 2010-10-12 一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010504679A CN101943751B (zh) 2010-10-12 2010-10-12 一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101943751A true CN101943751A (zh) 2011-01-12
CN101943751B CN101943751B (zh) 2012-09-26

Family

ID=43435839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010504679A Active CN101943751B (zh) 2010-10-12 2010-10-12 一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101943751B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102594381A (zh) * 2012-02-03 2012-07-18 京信通信系统（中国）有限公司 接收机及其镜像抑制方法
CN102811101A (zh) * 2012-06-28 2012-12-05 中国兵器工业第二〇六研究所 一种镜频检测方法
CN106788501A (zh) * 2017-02-21 2017-05-31 成都沃邦德科技有限公司 一种具有高镜像抑制的接收机
CN108344979A (zh) * 2018-01-26 2018-07-31 西安电子工程研究所 一种基于多相滤波的连续波雷达接收机
CN110535461A (zh) * 2019-08-01 2019-12-03 上海大学 一种基于光注入锁定和光锁相环的外差检测装置
CN114019492A (zh) * 2022-01-05 2022-02-08 中大检测(湖南)股份有限公司 一种基于距离远近的线性调频雷达测距系统及方法
CN114844558A (zh) * 2022-06-30 2022-08-02 环宇佳诚科技(北京)有限公司 基于合路器的射频处理方法和系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1148913A (zh) * 1995-02-16 1997-04-30 菲利浦电子有限公司 对或步及通信接收机的改进
CN1541442A (zh) * 2001-08-13 2004-10-27 1 具有镜像频率抑制的混合器电路,尤其对于零或低中频的射频接收机
WO2009044451A1 (ja) * 2007-10-02 2009-04-09 Mitsubishi Electric Corporation イメージリジェクションミクサ及び無線装置
CN201804105U (zh) * 2010-10-12 2011-04-20 西安天伟电子系统工程有限公司 一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1148913A (zh) * 1995-02-16 1997-04-30 菲利浦电子有限公司 对或步及通信接收机的改进
CN1541442A (zh) * 2001-08-13 2004-10-27 1 具有镜像频率抑制的混合器电路,尤其对于零或低中频的射频接收机
WO2009044451A1 (ja) * 2007-10-02 2009-04-09 Mitsubishi Electric Corporation イメージリジェクションミクサ及び無線装置
CN201804105U (zh) * 2010-10-12 2011-04-20 西安天伟电子系统工程有限公司 一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102594381A (zh) * 2012-02-03 2012-07-18 京信通信系统（中国）有限公司 接收机及其镜像抑制方法
CN102594381B (zh) * 2012-02-03 2014-12-31 京信通信系统（中国）有限公司 接收机及其镜像抑制方法
CN102811101A (zh) * 2012-06-28 2012-12-05 中国兵器工业第二〇六研究所 一种镜频检测方法
CN106788501A (zh) * 2017-02-21 2017-05-31 成都沃邦德科技有限公司 一种具有高镜像抑制的接收机
CN108344979A (zh) * 2018-01-26 2018-07-31 西安电子工程研究所 一种基于多相滤波的连续波雷达接收机
CN110535461A (zh) * 2019-08-01 2019-12-03 上海大学 一种基于光注入锁定和光锁相环的外差检测装置
CN110535461B (zh) * 2019-08-01 2022-12-09 上海大学 一种基于光注入锁定和光锁相环的外差检测装置
CN114019492A (zh) * 2022-01-05 2022-02-08 中大检测(湖南)股份有限公司 一种基于距离远近的线性调频雷达测距系统及方法
CN114844558A (zh) * 2022-06-30 2022-08-02 环宇佳诚科技(北京)有限公司 基于合路器的射频处理方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101943751B (zh) 2012-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101943751B (zh) 一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机
CN109831258B (zh) 一种具有镜频抑制功能的光子射频接收机
US7071869B2 (en) Radar system using quadrature signal
US4733238A (en) Method and system for radar compatible data communication
CN113253286B (zh) 基于注入锁定倍频的相干微波光子雷达探测方法及系统
EP3673286B1 (en) An integrated wireless communication and radar system
CN111580071B (zh) 双波段线性调频雷达正交解调接收方法及装置
CN110221292B (zh) 一种微波光子多波段雷达成像系统及方法
CA2315786A1 (en) Fmcw sensor
EP0932251B1 (en) A radio receiver and a radio transmitter
CN201804105U (zh) 一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机
JPH0797779B2 (ja) ９０度移相器とデータ受信機
CN110212929A (zh) 一种谐波抑制发射机
CN115622632A (zh) 基于重采样相位补偿的雷达通信一体化装置与方法
CN106452474A (zh) 一种零中频接收机
KR20130079868A (ko) 밸런스 구조의 ｆｍｃｗ 레이더 장치
CN114095087B (zh) 一种基于光电振荡器的镜像抑制下变频接收系统及方法
CN112285732B (zh) 光子辅助多普勒雷达探测方法及装置
JP5137845B2 (ja) 無線伝送装置
CN104485893A (zh) 宽带电信号混频器及方法
CN104483682B (zh) S波段统一测控系统及其侧音提取模块和测距音转发方法
CN108199996B (zh) 基于fpga的独立边带调制信号解调方法
JP2006311541A (ja) 広帯域位相シフトデバイス
CN103208978A (zh) 基于镜像法的宽频带自适应谐波消除装置
JP3598378B2 (ja) 無線通信方法及びシステム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant