CN109167609A - 一种基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件 - Google Patents

一种基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，该基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件包括：混频器、带通滤波器A和带通滤波器B，还包括：多功能开关放大芯片、多功能开关滤波芯片和多功能数控放大芯片。小型化超宽带接收组件可以实现123dB的增益调整，具有较大的动态范围。本发明通过使用多功能芯片，将以往多个单功能芯片集成在一个多功能芯片上，可以大幅减小超宽带接收组件的体积，所用元器件种类少，集成度高，解决了传统超宽带接收组件难以实现小型化的问题。

Description

一种基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件
技术领域
本发明涉及一种超宽带接收组件，特别是一种基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件。
背景技术
超宽带技术主要应用于军用雷达、定位和通信系统中。现有技术中的超宽带接收组件主要由微波开关、低噪放、衰减器、混频器、滤波器、数控衰减器和放大器等多个单功能芯片组成，所用元器件数目大、种类多，集成度较差，难以实现超宽带接收组件的小型化。
专利号为CN201611038360.6、名称为“一种超宽带小型化射频组件”的专利中记载，该一种超宽带小型化射频组件，输入信号经低通滤波A、限幅器与经单刀双掷开关A的校准信号由单刀双掷开关B选择，经单刀四掷开关 A选择，通过低噪声放大器A、低噪声放大器B、直通器或固定衰减器四路之一进行功率控制，经单刀四掷开关B、数控衰减器、放大器A进行功率调整，经单刀六掷开关A选择，通过带通滤波器六路之一进行频率选择，本振信号经混频器、低通滤波器B后得到中频信号。该发明解决了超宽带低噪声设计和增益平坦度的控制，抗干扰及小型化问题。该发明拆分各单项功能芯片，致使组件内单元器件较多，并且仅针对超宽带发明射频组件，在接收方面依旧难以小型化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，解决传统超宽带接收组件难以实现小型化的问题。
本发明为一种基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，包括混频器(3)、带通滤波器A(4)和带通滤波器B(6)，其特征在于还包括：多功能开关放大芯片(1)、多功能开关滤波芯片(2)和多功能数控放大芯片(5)；
所述多功能开关放大芯片(1)输入端为基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件的射频输入端，所述多功能开关放大芯片(1)输出端与所述多功能开关滤波芯片(2)输入端相连，所述多功能开关滤波芯片(2)输出端与所述混频器(3)射频输入端相连，所述混频器(3)本振端接本振信号，所述混频器(3)中频输出端与所述带通滤波器A(4)输入端相连，所述带通滤波器A(4)输出端与所述多功能数控放大芯片(5)输入端相连，所述多功能数控放大芯片(5)输出端与所述带通滤波器B(6)输入端相连，所述带通滤波器B(6)输出端为基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件的中频输出端。
优选地，所述功能开关放大芯片(1)中包括两级单刀四掷开关。
优选地，所述两级单刀四掷开关在工作时，可实现根据接收信号功率的不同在多功能开关放大芯片(1)中选择进行放大、直通或衰减的选择。
优选地，所述多功能开关放大芯片(1)输出的信号进入所述多功能开关滤波芯片(2)。
优选地，在所述多功能开关滤波芯片(2)中首先由0/20dB数控衰减器进行功率调整，然后根据信号频率进行分段滤波，再由宽带放大器进行补偿放大。
优选地，所述多功能开关滤波芯片(2)中包括两个单刀五掷开关和五个带通滤波器，将2GHz～18GHz超宽带接收信号分成五段进行预选滤波，通过所述两个单刀五掷开关和五个带通滤波器实现。
本发明上述任一所述的基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，所述多功能开关滤波芯片(2)输出的信号进入所述混频器(3)，与本振信号进行混频产生中频信号。
优选地，所述混频得到的中频信号先由所述带通滤波器A(4)滤波，再经所述多功能数控放大芯片(5)进行功率调整，最后经所述带通滤波器B(6) 滤波后输出。
优选地，所述多功能开关放大芯片(1)中放大、直通和20dB衰减可以实现40dB增益调整。
优选地，所述多功能开关滤波芯片(2)中0/20dB数控衰减器可以实现 20dB增益调整，所述多功能数控放大芯片(5)中数控衰减器可以实现63dB 增益调整。
综上所述，采用了上述技术方案，本基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，采用了多功能芯片，将以往多个单功能芯片集成在一个多功能芯片上，可以大幅减小超宽带接收组件的体积，所用元器件数目少，集成度高，较好实现超宽带接收组件的小型化，解决了传统超宽带接收组件难以实现小型化的问题。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的一种基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件的结构示意图。
其中1为多功能开关放大芯片，2为多功能开关滤波芯片，3为耦合器， 4为带通滤波器A，5为多功能数控放大芯片，6为带通滤波器B。
具体实施方式
下面结合附图说明根据本发明的具体实施方式。
其中，附图为本发明的一个实施例的一种基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件的结构示意图。
其中，1为多功能开关放大芯片，2为多功能开关滤波芯片，3为耦合器， 4为带通滤波器A，5为多功能数控放大芯片，6为带通滤波器B。
一种基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，包括：混频器3、带通滤波器A4和带通滤波器B6，还包括：多功能开关放大芯片1、多功能开关滤波芯片2和多功能数控放大芯片5。
多功能开关放大芯片1输入端为基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件的射频输入端，多功能开关放大芯片1输出端与多功能开关滤波芯片2输入端相连，多功能开关滤波芯片2输出端与混频器3射频输入端相连，混频器3本振端接本振信号。混频器3中频输出端与带通滤波器A4输入端相连，带通滤波器A4输出端与多功能数控放大芯片5输入端相连，多功能数控放大芯片5输出端与带通滤波器B6输入端相连，带通滤波器B6输出端为基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件的中频输出端。
工作时，2GHz～18GHz超宽带接收信号通过多功能开关放大芯片1进入小型化超宽带接收组件，根据接收信号功率的不同在多功能开关放大芯片1 中选择进行放大、直通或衰减。如需进行放大，根据接收信号频率选择进入 2GHz～8GHz低噪放或者8GHz～18GHz低噪放。这些选择由多功能开关放大芯片1中两级单刀四掷开关实现。多功能开关放大芯片1输出的信号进入多功能开关滤波芯片2，在多功能开关滤波芯片2中首先由0/20dB数控衰减器进行功率调整，然后根据信号频率进行分段滤波，再由宽带放大器进行补偿放大。多功能开关滤波芯片2中将2GHz～18GHz超宽带接收信号分成五段进行预选滤波，由两个单刀五掷开关和五个带通滤波器实现。多功能开关滤波芯片2输出的信号进入混频器3，与本振信号进行混频产生中频信号。混频得到的中频信号先由带通滤波器A4滤波，再经多功能数控放大芯片5进行功率调整，最后经带通滤波器B6滤波后输出。多功能开关放大芯片1中放大、直通和20dB衰减可以实现40dB增益调整，多功能开关滤波芯片2中0/20dB数控衰减器可以实现20dB增益调整，多功能数控放大芯片5中数控衰减器可以实现63dB增益调整。小型化超宽带接收组件可以实现123dB的增益调整，具有较大的动态范围。
通过使用多功能芯片，将以往多个单功能芯片集成在一个多功能芯片上，可以大幅减小超宽带接收组件的体积，解决了传统超宽带接收组件难以实现小型化的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，包括混频器(3)、带通滤波器A(4)和带通滤波器B(6)，其特征在于还包括：多功能开关放大芯片(1)、多功能开关滤波芯片(2)和多功能数控放大芯片(5)；
所述多功能开关放大芯片(1)输入端为基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件的射频输入端，所述多功能开关放大芯片(1)输出端与所述多功能开关滤波芯片(2)输入端相连，所述多功能开关滤波芯片(2)输出端与所述混频器(3)射频输入端相连，所述混频器(3)本振端接本振信号，所述混频器(3)中频输出端与所述带通滤波器A(4)输入端相连，所述带通滤波器A(4)输出端与所述多功能数控放大芯片(5)输入端相连，所述多功能数控放大芯片(5)输出端与所述带通滤波器B(6)输入端相连，所述带通滤波器B(6)输出端为基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件的中频输出端。
2.按照权利要求1所述的基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，其特征在于，所述多功能开关放大芯片(1)中包括两级单刀四掷开关。
3.按照权利要求2所述的基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，其特征在于，所述两级单刀四掷开关在工作时，可实现根据接收信号功率的不同在多功能开关放大芯片(1)中选择进行放大、直通或衰减的选择。
4.按照权利要求1所述的基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，其特征在于，所述多功能开关放大芯片(1)输出的信号进入所述多功能开关滤波芯片(2)。
5.按照权利要求4所述的基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，其特征在于，在所述多功能开关滤波芯片(2)中首先由0/20dB数控衰减器进行功率调整，然后根据信号频率进行分段滤波，再由宽带放大器进行补偿放大。
6.按照权利要求4所述的基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，其特征在于，所述多功能开关滤波芯片(2)中包括两个单刀五掷开关和五个带通滤波器，将2GHz～18GHz超宽带接收信号分成五段进行预选滤波，通过所述两个单刀五掷开关和五个带通滤波器实现。
7.按照权利要求1至6中任一所述的基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，其特征在于：所述多功能开关滤波芯片(2)输出的信号进入所述混频器(3)，与本振信号进行混频产生中频信号。
8.按照权利要求7所述的基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，其特征在于，所述混频得到的中频信号先由所述带通滤波器A(4)滤波，再经所述多功能数控放大芯片(5)进行功率调整，最后经所述带通滤波器B(6)滤波后输出。
9.按照权利要求7所述的基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，其特征在于，所述多功能开关放大芯片(1)中放大、直通和20dB衰减可以实现40dB增益调整。
10.按照权利要求7所述的基于多功能芯片的小型化超宽带接收组件，其特征在于，所述多功能开关滤波芯片(2)中0/20dB数控衰减器可以实现20dB增益调整，所述多功能数控放大芯片(5)中数控衰减器可以实现63dB增益调整。
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