CN105141257B - 一种宽带大动态线性倍频器 - Google Patents
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Abstract
针对现有倍频器的不足，本发明提供一种宽带大动态线性倍频器由功分器、限幅放大器、本振滤波器、混频器和选频带通滤波器组成，宽带输入信号功分两路，一路经限幅放大器为混频器提供本振，一路作为混频器输入信号，两路信号由混频器实现大动态线性倍频。有益的技术效果：本发明克服了常规宽带倍频器动态较小问题，本发明动态范围不小于20dB。
Description
技术领域
本发明属于信号产生技术领域，尤其涉及雷达信号、电子对抗信号的技术领域，具体为一种宽带大动态线性倍频器。
背景技术
微波电路中，宽带信号产生是雷达及电子侦察与对抗系统中关键技术，特别是高分辨合成孔径雷达，其中宽带倍频器是宽带信号产生的重要部件。由于信号带宽越来越大，受电路采样率和电路色散的影响，宽带信号产生的输出幅度失真比较大，存在较大的幅度起伏，因此工程上常通过对输入信号进行幅度反向变化进行预失真补偿，而常规的倍频器为幅度非线性电路，输入信号幅度反向变化难以改变输出信号幅度的起伏失真。
因此，急需一种具有大带宽、大动态的线性倍频器，以满足雷达、电子侦察与对抗系统的需要。
发明内容
针对现有倍频器的不足，本发明提供一种宽带大动态线性倍频器。其具体结构如下：
宽带大动态线性倍频器，由功分器1、限幅放大器2、本振滤波器3、混频器4和选频带通滤波器5组成。功分器1的一个输出端经限幅放大器2、本振滤波器3与混频器4的一个输入端相连。功分器1的另一个输出端与混频器4的另一个输入端相连。混频器4输出端与选频带通滤波器5的输入端相连。功分器1为本宽带大动态线性倍频器的信号输入端，选频带通滤波器5为本宽带大动态线性倍频器的信号输出端。本宽带大动态线性倍频器的动态是指输入端口对信号功率大小的适应性。本倍频器输入最大信号功率与最小信号功率之比即为倍频器的动态，范围不小于20dB。
进一步说，功分器1负责将接收到的输入信号fi功分成2组相同的信号，分别传递至限幅放大器2和混频器4。本振滤波器3负责抑制限幅放大器2的谐波输出对混频器4的影响。
进一步说，限幅放大器2负责提供满足混频器4性能指标所需要的本振信号功率。混频器4在本振信号功率满足线性工作的情况下，输出幅度相对输入信号幅度呈现线性变化关系，两路信号由混频器负责实现大动态线性倍频。选频带通滤波器5负责选择出需要的倍频信号，其频率和带宽均是输入信号的两倍。
本发明的积极效果是：
本发明积极效果是实现宽带大动态线性倍频，特别是线性大动态，本发明克服了常规宽带倍频器动态较小，难以通过改变输入信号幅度大小实现幅度预失真补偿问题。该宽带大动态线性倍频器动态可达20dB以上，可很好采用预失真补偿对宽带倍频器的幅度失真进行反向预补偿，是宽带信号产生中关键技术。
本发明由功分器、限幅放大器、本振滤波器、混频器和选频带通滤波器组成，宽带输入信号功分两路，一路经限幅放大器为混频器提供本振，一路作为输入信号，混频器在本振功率满足线性工作的情况下，混频器输出幅度相对输入信号幅度呈现线性变化关系，以此原理，两路信号由混频器实现大动态线性倍频，结构紧凑、简洁。
本发明为避免限幅放大器的谐波输出对混频器的影响，在限幅放大器输出端插入了本振滤波器，经过本振滤波器的过滤后的输出信号频率和带宽与本倍频器的输入信号相同。选频带通滤波器是选择出需要的倍频信号，其频率和带宽均是本倍频器的输入信号的两倍。
附图说明
图1为本发明的结构原理图。
具体实施方式
现结合附图详细说明本发明的结构特点。
参见图1，宽带大动态线性倍频器，由功分器1、限幅放大器2、本振滤波器3、混频器4和选频带通滤波器5组成。功分器1的一个输出端经限幅放大器2、本振滤波器3与混频器4的一个输入端相连。功分器1的另一个输出端与混频器4的另一个输入端相连。混频器4输出端与选频带通滤波器5的输入端相连。功分器1为本宽带大动态线性倍频器的信号输入端，选频带通滤波器5为本宽带大动态线性倍频器的信号输出端。
本宽带大动态线性倍频器的动态是指输入端口对信号功率大小的适应性。本倍频器输入最大信号功率与最小信号功率之比即为倍频器的动态，该动态的范围不小于20dB。
动态范围表示能按预期的进行工作的信号强度范围，它需要规定一个最小信号电平、一个可能导致与预期特性可以有某些可允许偏差但仍能处理的最大信号电平和所需处理的信号形式。
参见图1，进一步说，功分器1负责将接收到的输入信号功分成2组相同的信号，分别传递至限幅放大器2和混频器4。
限幅放大器2负责提供满足混频器4性能指标所需要的本振信号功率。
本振滤波器3负责抑制限幅放大器2的谐波输出对混频器4的影响。
混频器4在本振信号功率满足线性工作的情况下，输出幅度相对输入信号幅度呈现线性变化关系，两路信号由混频器负责实现大动态线性倍频。
选频带通滤波器5负责选择出需要的倍频信号，其频率和带宽均是输入信号的两倍。
进一步说，功分器1接收的输入信号fi的参数范围为：频率2.5GHz～3.5GHz，功率-20dBm～0dBm。本振滤波器3将限幅放大器2传递来的信号限定在输入信号的频率范围。
进一步说，限幅放大器2将功分器1传递来的信号功率限定在+10dBm。
混频器4以限幅放大器2传递来的信号为本振信号，混频器4将接收到的本振信号与功分器1传递来的信号进行频率相加，获得需要的倍频信号。
选频带通滤波器5将混频器4传递来的信号限定在频率和带宽均是输入信号两倍的倍频程范围，即5GHz～7GHz。
进一步说，选频带通滤波器5的输出信号的频率和带宽，分别是功分器1的输入信号的频率和带宽的2倍。
进一步说，功分器1的型号为GP2Y1。限幅放大器2的型号为ERA-5SM。本振滤波器3的型号为LFCN-3800。混频器4的型号为SIM-153LH。选频带通滤波器5的型号为BWL-QT/T-6000/2200/O-P/P。
本发明的设计思想是，宽带输入信号功分两路，一路经限幅放大器为混频器提供本振，一路作为输入信号，混频器在本振功率满足线性工作的情况下，混频器输出幅度相对输入信号幅度呈现线性变化关系，以此原理，两路信号由混频器实现大动态线性倍频。
Claims (2)
1.宽带大动态线性倍频器，其特征在于：由功分器（1）、限幅放大器（2）、本振滤波器（3）、混频器（4）和选频带通滤波器（5）组成；功分器（1）的一个输出端经限幅放大器（2）、本振滤波器（3）与混频器（4）的一个输入端相连；功分器（1）的另一个输出端与混频器（4）的另一个输入端相连；混频器（4）输出端与选频带通滤波器（5）的输入端相连；功分器（1）为本宽带大动态线性倍频器的信号输入端，选频带通滤波器（5）为本宽带大动态线性倍频器的信号输出端；
所述功分器（1）负责将接收到的输入信号fi功分成2组相同的信号，分别传递至限幅放大器（2）和混频器（4）；功分器（1）接收的输入信号的参数范围为：频率2.5GHz～3.5GHz，功率-20 dBm～0dBm；本振滤波器（3）将限幅放大器（2）传递来的信号限定在输入信号的频率范围；
所述限幅放大器（2）负责提供满足混频器（4）性能指标所需要的本振信号功率；限幅放大器（2）将功分器（1）传递来的信号功率限定在+10dBm；混频器（4）以限幅放大器（2）传递来的信号为本振信号，混频器（4）将接收到的本振信号与功分器（1）传递来的信号进行频率相加，获得需要的倍频信号；选频带通滤波器（5）将混频器（4）传递来的信号的频率和带宽均限定在输入信号两倍的倍频程范围，即5GHz～7GHz；
所述本振滤波器（3）负责抑制限幅放大器（2）的谐波输出对混频器（4）的影响；
所述混频器（4）在本振信号功率满足线性工作的情况下，输出幅度相对输入信号幅度呈现线性变化关系，两路信号由混频器负责实现大动态线性倍频；
所述选频带通滤波器（5）负责选择出需要的倍频信号，其频率和带宽均是输入信号的两倍；选频带通滤波器（5）的输出信号的频率和带宽，分别是功分器（1）的输入信号的频率和带宽的2倍；
本宽带大动态线性倍频器的动态是指输入端口对信号功率大小的适应性；本宽带大动态线性倍频器输入最大信号功率与最小信号功率之比即为倍频器的动态，该动态的范围不小于20dB。
2.根据权利要求1所述的宽带大动态线性倍频器，其特征在于：功分器（1）的型号为GP2Y1；限幅放大器（2）的型号为ERA-5SM；本振滤波器（3）的型号为LFCN-3800；混频器（4）的型号为SIM-153LH；选频带通滤波器（5）的型号为BWL-QT/T-6000/2200/O-P/P。
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