CN103178893A - 多信道波束扫描接收机 - Google Patents

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朱哲源
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Abstract

本发明公开的是一种多信道波束扫描接收机，能够通过在一个基板上实现包括多信道天线的波束扫描接收机来减小面积并降低制造成本。根据本公开示范实施例的多信道波束扫描接收机包括：多信道天线；开关，被配置为选择通过该多信道天线而接收的多个信号之一；第一低噪声放大器，被配置为对在该开关中选择的信号进行初次放大；带通滤波器，被配置为对初次放大后的信号进行滤波；第二低噪声放大器，被配置为对滤波后的信号进行二次放大；以及检波器，被配置为将二次放大后的信号转换为电压。

Description

多信道波束扫描接收机
相关申请的交叉引用
此申请基于并要求于2011年12月21日向韩国知识产权局提交的、韩国专利申请第10-2011-0139142号的优先权，在这里通过引用而全部地合并其公开。
技术领域
本公开涉及一种用于无源辐射计（passive radiometer）的波束扫描（beamscan）接收机。
背景技术
根据现有技术的用于无源辐射计的波束扫描接收机通过使用单一天线来接收信号，在低噪声放大器（LNA）中放大所接收到的信号，并然后通过使用信号混频器来将放大后的信号转换为中频信号。接下来，波束扫描接收机使用以下方案，即通过阻抗匹配电路在二极管检波器中将所转换的信号转换为电压，在DC放大器中放大所转换的电压，并然后输出放大后的电压。
然而，当期望利用多信道来配置现有技术中的无源辐射计时，波束扫描接收机使用单一天线，使得需要在数目上与信道的数目相等的接收机。例如，需要30个接收机，以便实现包括30个信道的辐射计。对于每个接收机必须单独地组合诸如低噪声放大器和检波器之类的组件，使得存在以下问题，即非常大的面积对于配置该接收机是必需的。
发明内容
已经做出本公开，以致力于提供一种多信道波束扫描接收机，能够通过在一个基板上实现包括多信道天线的波束扫描接收机，来减小面积并降低制造成本。
本公开的示范实施例提供了一种多信道波束扫描接收机，包括：多信道天线；开关，被配置为选择通过该多信道天线而接收的多个信号之一；第一低噪声放大器，被配置为对在该开关中选择的信号进行初次放大；带通滤波器，被配置为对初次放大后的信号进行滤波；第二低噪声放大器，被配置为对滤波后的信号进行二次放大；以及检波器，被配置为将二次放大后的信号转换为电压。该多信道波束扫描接收机还可以包括：DC放大器，被配置为对在该检波器中转换的电压进行放大，并输出放大后的电压。
可以在一个LTCC基板上形成该多信道天线、该开关、该第一低噪声放大器、该带通滤波器、该第二低噪声放大器、和该检波器。
可以通过使用微带线来在该LTCC基板上实现该多信道天线和该带通滤波器。
可以将该开关和该第一低噪声放大器分别实现为单片微波集成电路（MMIC），并且可以将该第二低噪声放大器和该检波器实现为一个MMIC。
根据本公开的示范实施例，可能在一个LTCC基板上实现包括多信道天线的单一接收机，通过恰当地调整开关而利用单一接收机的结构来平滑地执行波束扫描，并且通过减少接收机的数目而极大地降低无源辐射计的制造成本。
根据本公开的示范实施例，将低噪声放大器和检波器实现为诸如MMIC之类的单一芯片，使得不需要单独的阻抗匹配电路，并且不使用中频，由此实现该接收机的更加简单的结构。
前述发明内容仅仅是说明性的，并且不意欲以任何方式而成为限制性的。除了上述的说明性方面、实施例、和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，进一步的方面、实施例和特征将变得明显。
附图说明
图1是图示了根据本公开示范实施例的多信道波束扫描接收机的配置图。
图2是详细图示了根据本公开示范实施例的图1的多信道天线101和开关103的配置图。
具体实施方式
在以下详细描述中，对于形成其一部分的附图做出参考。在详细描述、附图、和权利要求中描述的说明性实施例不意欲是限制性的。可以利用其他实施例，并且可以做出其他改变，而不脱离这里所呈现的主题的精神或范围。
将参考附图来详细地描述前述目的、特性、和优点，并因而本公开所属技术领域的技术人员将容易地实现本公开的技术精神。在以下描述中，可以省略已知相关功能和构造的详细解释，从而避免不必要地使得本公开的主题模糊。在下文中，将参考附图来详细地描述根据本公开的示范实施例。
图1是图示了根据本公开示范实施例的多信道波束扫描接收机的配置图。
参考图1，根据本公开示范实施例的多信道波束扫描接收机包括：多信道天线101；开关103，被配置为选择通过多信道天线101而接收的多个信号之一；第一低噪声放大器105，被配置为对在开关103中选择的信号进行初次放大；带通滤波器（BPF）107，被配置为对初次放大后的信号进行滤波；第二低噪声放大器109，被配置为对滤波后的信号进行二次放大；和检波器111，被配置为将二次放大后的信号转换为电压。根据本公开示范实施例的多信道波束扫描接收机还可以包括DC放大器115，被配置为对在检波器111中转换的电压进行放大，并输出放大后的电压。
这里，可以在一个低温共烧陶瓷（LTCC）基板117上以简单的结构形成所有的组件，即作为无源组件的多信道天线101和带通滤波器107、以及作为有源组件的第一低噪声放大器105、第二低噪声放大器109和检波器111。LTCC意味着用于在多层陶瓷基板内三维地安排各种元件的低温多层陶瓷工艺技术。
可以通过使用微带线在LTCC基板117上实现多信道天线101和带通滤波器107。
可以将开关103和第一低噪声放大器105实现为单片微波集成电路（MMIC）。MMIC意味着单芯片高频集成电路，其中高度地集成有各种类型的高频元件。
需要将第二低噪声放大器109和检波器111实现为单一芯片113，即一个MMIC。照这样，通过将第二低噪声放大器109和检波器111实现为单一芯片，单独的阻抗匹配电路不是必需的，并且不使用中频，使得接收机的结构变得更加简单。
将描述接收机的操作。多信道天线101通过波束扫描来接收多信道的信号，并且开关103从多信道的信号中选择仅仅一个信号。第一低噪声放大器105对在开关103中选择的信号进行低噪声放大，并且带通滤波器107使得放大后信号中的仅预设频带通过。通过带通滤波器107的信号在第二低噪声放大器109中被再次低噪声放大，并然后通过在单个芯片113中实现的检波器111而被转换为电压，而无需单独的阻抗匹配电路。通过DC放大器115将所转换的电压放大为具有能够处理信号的电压尺寸，并输出。
图2是详细图示了根据本公开示范实施例的图1的多信道天线101和开关103的配置图。
如图2所图示的，可以使用贴片阵列（patch array）类型的3信道天线用于多信道天线101。可以通过使用微带线而在LTCC基板117上实现贴片阵列类型的天线，并且接收频带可以是诸如94GHz之类的毫米波频带、或微波频带。
如上所述，当使用3信道的贴片阵列天线时，可以将开关103实现为连接到三个端子201、203和205的SP3T开关，以便接收从3个单独的天线接收的信号。相应地，当利用30个信道来配置辐射计时，可以利用仅仅10个接收机来实现波束扫描接收机，由此能够显著地减小接收机的面积。
虽然已经根据示范实施例而详细地描述了本公开的技术精神，但是在这里已经为了说明的目的而描述了示范实施例，但是该示范实施例不限于本公开。本领域技术人员将领会，可以做出各种修改，而不脱离本公开的范围和精神。
根据以上，将领会，在这里已经为了说明的目的而描述了本公开的各个实施例，但是可以做出各种修改，而不脱离本公开的范围和精神。相应地，在这里公开的各个实施例不意欲是限制性的，而通过以下权利要求指示出真实的范围和精神。

Claims (8)

1.一种多信道波束扫描接收机，包括：
多信道天线；
开关，被配置为选择通过该多信道天线而接收的多个信号之一；
第一低噪声放大器，被配置为对在该开关中选择的信号进行初次放大；
带通滤波器，被配置为对初次放大后的信号进行滤波；
第二低噪声放大器，被配置为对滤波后的信号进行二次放大；以及
检波器，被配置为将二次放大后的信号转换为电压。
2.根据权利要求1的多信道波束扫描接收机，其中，该多信道天线、该开关、该第一低噪声放大器、该带通滤波器、该第二低噪声放大器、和该检波器在一个LTCC基板上形成。
3.根据权利要求2的多信道波束扫描接收机，其中，通过使用微带线在该LTCC基板上实现该多信道天线。
4.根据权利要求2的多信道波束扫描接收机，其中，通过使用微带线在该LTCC基板上实现该带通滤波器。
5.根据权利要求1的多信道波束扫描接收机，其中，该多信道天线是3信道贴片阵列天线，而该开关是SP3T开关。
6.根据权利要求1的多信道波束扫描接收机，其中，将该开关和该第一低噪声放大器分别实现为单片微波集成电路（MMIC）。
7.根据权利要求1的多信道波束扫描接收机，其中，将该第二低噪声放大器和该检波器实现为一个MMIC。
8.根据权利要求1的多信道波束扫描接收机，还包括：
DC放大器，被配置为对在该检波器中转换的电压进行放大，并输出放大后的电压。
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