CN111711461A - 一种新型超宽带多通道接收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型超宽带多通道接收系统，涉及微波通信技术领域，包括依次相连的低噪放模组、下变频模组和中频模组，低噪放模组连接天线并输出N通道射频信号；下变频模组包括开关滤波模组和第一本振功分网络模组，在下变频模组的每一通道中，开关滤波模组将射频信号划分为预定低频射频信号和预定高频射频信号，预定低频射频信号直接传输至中频模组，预定高频射频信号与第一本振信号一次混频后传输至中频模组；中频模组包括第二本振功分网络模组，预定低频射频信号和一次混频射频信号分别对应接入中频模组的每一通道，并且均与第二本振信号二次混频后输出中频信号，通过对整个频段合理分段处理能够有效抑制宽频带接收前端的镜像干扰和杂散。

Description

一种新型超宽带多通道接收系统

技术领域

本发明涉及微波通信技术领域，尤其是一种新型超宽带多通道接收系统。

背景技术

近年来，随着微波器件和工艺的发展，微波电路设计日益成熟，加上微波技术的诸多优点，世界各国广泛的将微波技术用于雷达、通信、导航、遥测、电子战等系统中。随着卫星通信、电子对抗、雷达等技术的发展，特别是由于无线电通信频率资源的日益紧张，分配到各类通信系统的频率间隔越来越密、应用频率越来越高、频带越来越宽，必然对接收系统提出了越来越高的要求。在接收系统中，接收前端对系统整体性能起着至关重要的作用，其宽带特性是实现中的难点，并且多通道集成化、高性能和低功耗的发展趋势对接收前端的设计也提出了更高要求。

受到工艺制造水平和器件性能指标的限制,接收系统的频率方案、集成设计技术往往在实现宽频带和高性能方面存在缺陷,如频段划分不合理而导致镜像及杂散抑制性能较差、为保证杂散抑制的性能需求额外增加较多数量的滤波而不满足小型化的设计需求、产品电路结构设计分布不合理而引入杂散和相位噪声恶化、工艺制造水平的限制对批量产品性能一致性的影响等，最终导致超宽带多通道接收系统制造成本高、产业化难度大。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种新型超宽带多通道接收系统，通过设置开关滤波模组对整个频段进行合理分段处理，能够有效抑制宽频带接收前端的镜像干扰和杂散。

本发明的技术方案如下：

一种新型超宽带多通道接收系统，包括电源模组以及依次相连的低噪放模组、下变频模组以及中频模组，电源模组用于给低噪放模组、下变频模组以及中频模组供电；低噪放模组连接天线用于实现N通道接收信号的低噪声放大并输出N通道射频信号；下变频模组包括开关滤波模组以及与开关滤波模组相连的第一本振功分网络模组，在下变频模组的每一通道中，根据射频信号的频段开关滤波模组将射频信号划分为预定低频射频信号和预定高频射频信号，预定低频射频信号直通选通传输至中频模组，预定高频射频信号与第一本振功分网络模组输出的第一本振信号一次混频后传输至中频模组；中频模组包括第二本振功分网络模组，预定低频射频信号和一次混频射频信号分别对应接入中频模组的每一通道，并且均与第二本振功分网络模组输出的第二本振信号二次混频后输出中频信号。

其进一步的技术方案为，低噪放模组包括限幅器、第一射频开关、第一衰减器和第一放大器，低噪放模组的每一通道的连接结构均相同，包括：限幅器的输入端连接一频段天线，限幅器的输出端通过电容连接第一射频开关的第一端，第一射频开关的共端通过电容连接第一衰减器的输入端，第一衰减器的输出端经过第一放大器后作为低噪放模组的输出端输出射频信号。

其进一步的技术方案为，下变频模组还包括第二衰减器和调相块，在下变频模组的每一通道中包含有根据射频信号频段划分的M个通道，每个M通道的连接结构均相同，第二衰减器的输入端连接射频信号，第二衰减器的输出端通过调相块连接开关滤波模组的输入端，开关滤波模组的输出端作为下变频模组的输出端连接中频模组；调相块用于调整下变频模组的N个通道间的相位一致性。

其进一步的技术方案为，开关滤波模组包括第三射频开关、第一选择开关、第二选择开关、第一低通滤波器、第一带通滤波器、第三放大器、第一π型电阻衰减器和第一混频器；

若M＝6时，开关滤波模组将射频信号划分为两个预定低频射频信号和四个预定高频射频信号，第三射频开关Ⅰ的共端作为开关滤波模组的输入端通过电容连接调相块，第三射频开关Ⅰ的第一端作为低频通道输入端通过电容连接第三射频开关Ⅱ的共端，第三射频开关Ⅱ的第一端通过依次相连的电容、第一带通滤波器Ⅲ连接第一选择开关Ⅲ的第三端，第三射频开关Ⅱ的第二端通过依次相连的电容、第一带通滤波器Ⅳ连接第一选择开关Ⅲ的第四端；第三射频开关Ⅰ的第二端作为高频通道输入端通过电容连接第一选择开关Ⅰ的共端，第一选择开关Ⅰ的每个输出端通过依次相连的第一带通滤波器Ⅰ、电容、第二选择开关后分别与对应的第一选择开关Ⅱ的输入端相连，第一选择开关Ⅱ的共端通过第三放大器Ⅰ连接第一π型电阻衰减器的输入端，第一π型电阻衰减器的输出端连接第一混频器的第一输入端，第一本振信号通过依次相连的第三放大器Ⅱ、第一低通滤波器Ⅰ连接第一混频器的第二输入端，第一混频器的输出端依次通过第一π型电阻衰减器、第一低通滤波器Ⅱ和第一带通滤波器Ⅱ连接第一选择开关Ⅲ的第一端，第一选择开关Ⅲ的共端作为开关滤波模组的输出端通过电容连接中频模组的输入端。

其进一步的技术方案为，中频模组包括第四放大器、第二低通滤波器、第二带通滤波器、第三衰减器、第二混频器和第二π型电阻衰减器，中频模组的每一通道的连接结构均相同，包括：第四放大器Ⅰ的输入端作为中频模组的输入端连接下变频模组的输出端，第四放大器Ⅰ的输出端依次通过第二低通滤波器Ⅰ、第三衰减器、第四放大器Ⅱ、第二低通滤波器Ⅱ连接第二混频器的第一输入端，第二本振信号依次通过第四放大器Ⅲ、第二低通滤波器Ⅲ连接第二混频器的第二输入端，第二混频器的输出端依次通过第二带通滤波器、电容连接第四放大器Ⅳ的同相输入端，第四放大器Ⅳ的反相输入端连接LC滤波器，第四放大器Ⅳ的输出端依次通过第二低通滤波器Ⅳ和第二π型电阻衰减器输出中频信号。

其进一步的技术方案为，第一本振功分网络模组包括第一锁相环、第五放大器、第四射频开关、第一倍频器、第三带通滤波器、第二功分器和第三选择开关，第三选择开关的数量根据所需通道数N确定；

第一锁相环经过两级级联的第五放大器Ⅰ连接第四射频开关Ⅰ的共端，第四射频开关Ⅰ的第一端依次通过第一倍频器、第三带通滤波器和第五放大器Ⅱ连接第四射频开关Ⅱ的第一端，第四射频开关Ⅰ的第二端直接连接第四射频开关Ⅱ的第二端，第四射频开关Ⅱ的共端连接第二功分器的输入端，第二功分器的第一输出端连接第三选择开关Ⅰ的共端，第二功分器的第二输出端连接第三选择开关Ⅱ的共端，第三选择开关Ⅰ和第三选择开关Ⅱ的输出端输出第一本振信号，并且分别对应N个通道连接开关滤波模组。

其进一步的技术方案为，第二本振功分网络模组包括第二锁相环、第六放大器、第三低通滤波器、第三功分器和第四选择开关，第四选择开关的数量根据所需通道数N确定；

第二锁相环依次通过第六放大器和第三低通滤波器连接第三功分器的输入端，第三功分器的第一输出端连接第四选择开关Ⅰ的共端，第三功分器的第二输出端连接第四选择开关Ⅱ的共端，第四选择开关Ⅰ和第四选择开关Ⅱ的输出端输出第二本振信号，并且分别对应N个通道连接中频模组。

其进一步的技术方案为，下变频模组还包括标定信号电路，标定信号电路包括第三锁相环、第七放大器、第五射频开关、第二倍频器、第四带通滤波器和第四衰减器；

第三锁相环经过两级级联的第七放大器Ⅰ连接第五射频开关Ⅰ的共端，第五射频开关Ⅰ的第一端依次通过第二倍频器、第四带通滤波器和第七放大器Ⅱ连接第五射频开关Ⅱ的第一端，第五射频开关Ⅰ的第二端直接连接第五射频开关Ⅱ的第二端，第五射频开关Ⅱ的共端依次通过第七放大器Ⅲ、三级级联的第四衰减器后输出标定信号。

其进一步的技术方案为，低噪放模组还包括第一功分器，第一功分器的数量根据所需通道数N确定，第二放大器的输入端接入标定信号，第二放大器的输出端通过电容连接第二射频开关的共端，第二射频开关的第一端作为外部校准输出端，第二射频开关的第二端作为内部校准输出端连接第一功分器的输入端，第一功分器的第一输出端和第二输出端分别通过预定数量个第一功分器后连接对应的第一射频开关的第二端。

其进一步的技术方案为，第一π型电阻衰减器和第二π型电阻衰减器均用于微调接收增益，两者连接结构相同，均包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一电阻的第一端作为第一π型电阻衰减器或第二π型电阻衰减器的输入端连接第二电阻的第一端，第一电阻的第二端作为第一π型电阻衰减器或第二π型电阻衰减器的输出端连接第三电阻的第一端，第二电阻的第二端和第三电阻的第二端均接地。

本发明的有益技术效果是：

本申请通过将低噪放模组、下变频模组以及中频模组设计为依次相连的多模组，实现了多通道接收下变频，减小了接收系统的整体结构尺寸以及减小了不同频率信号间的相互干扰；在下变频模组中通过设置开关滤波模组对整个频段合理地进行分段处理，能够有效地抑制宽频带接收前端的镜像干扰和杂散；采用低噪声锁相环技术产生低相噪、低杂散的本振信号，实现了较低的接收噪声系数；采用分频段增益补偿和相位补偿技术实现良好的带内增益平坦度和多通道间幅相一致性，减弱了对装配工艺技术的要求，一定程度上提高了生产效率。

附图说明

图1是本申请提供的多通道接收系统的原理框图。

图2是本申请提供的低噪放模组的电路图。

图3是本申请提供的下变频模组的电路图。

图4是本申请提供的开关滤波模组的电路图。

图5是本申请提供的第一本振功分网络模组的电路图。

图6是本申请提供的标定信号电路的电路图。

图7是本申请提供的中频模组的电路图。

图8是本申请提供的第二本振功分网络模组的电路图。

图9是本申请提供的电源模组的分配原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种新型超宽带多通道接收系统，其原理框图如图1所示，该系统包括电源模组以及依次相连的低噪放模组、下变频模组以及中频模组，模组间使用柔性射频电缆和矩形连接器互联，电源模组用于给低噪放模组、下变频模组以及中频模组供电。

低噪放模组连接天线用于实现N通道接收信号的低噪声放大并输出N通道射频信号，在本申请中，N＝7。其电路图如图2所示，低噪放模组包括限幅器D8、第一射频开关S2、第一衰减器D15和第一放大器，低噪放模组的每一通道的连接结构均相同，包括：限幅器D8的输入端连接一频段天线ANT1-7，限幅器D8的输出端通过电容C4连接第一射频开关S2的第一端，第一射频开关S2的共端通过电容C5连接第一衰减器D15的输入端，第一衰减器D15的输出端经过两级级联的第一放大器后作为低噪放模组的输出端输出射频信号RF1-7。低噪放模组还包括第一功分器D1，第一功分器D1的数量根据所需通道数N确定，第二放大器A1的输入端接入标定信号，第二放大器A1的输出端通过电容C2连接第二射频开关S1的共端，第二射频开关S1的第一端通过电容C1后作为外部校准输出端TX，第二射频开关S1的第二端作为内部校准输出端连接第一功分器D1的输入端，第一功分器D1的第一输出端和第二输出端分别通过预定数量个第一功分器D1后连接对应的第一射频开关S2的第二端。可选的，由于本申请为七通道接收系统，因此预定数量确定为六个，结合第一功分器D1将标定信号功分为七路，由射频开关S2-S8选择内部校准或正常接收射频输入。其中第一射频开关S2和射频开关S2-S8均基于MH4601型号实现；级联第二放大器A2、A9和第二放大器A1均基于MH1501型号实现,总增益约为40dB，用于放大射频信号；第一功分器D1-D7均基于AMDV0002S型号实现；限幅器D8基于MH4508型号实现，用于保护接收系统，防止射频输入较大信号造成器件损毁；第一衰减器D15采用二态数控衰减器，基于BW171D型号实现,用于提高接收系统的动态范围，当射频输入信号较低时，衰减态为0dB,当射频输入大信号时，启动30dB衰减,可以保证后级电路信号传输的线性度，防止信号失真。

下变频模组包括第二衰减器、调相块、开关滤波模组以及与开关滤波模组相连的第一本振功分网络模组，其电路图如图3所示，开关滤波模组用于实现射频信号的频段划分，在下变频模组的每一通道中，根据射频信号的频段开关滤波模组将射频信号划分为预定低频射频信号和预定高频射频信号，预定低频射频信号直通选通传输至中频模组，预定高频射频信号与第一本振功分网络模组输出的第一本振信号一次混频后传输至中频模组。在本申请中，预定低频射频信号为2GHz-5.25GHz，预定高频射频信号为5.25GHz-18GHz。具体的，在下变频模组的每一通道中包含有根据射频信号频段划分的M个通道，每个M通道的连接结构均相同，第二衰减器D-ATT的输入端连接射频信号，第二衰减器D-ATT的输出端通过调相块连接开关滤波模组的输入端，开关滤波模组的输出端作为下变频模组的输出端连接中频模组。调相块用于调整下变频模组的N个通道间的相位一致性；第二衰减器D-ATT基于MH2502型号实现,用于补偿增益平坦度和高低温增益波动。

开关滤波模组包括第三射频开关、第一选择开关、第二选择开关S9、第一低通滤波器、第一带通滤波器、第三放大器、第一π型电阻衰减器和第一混频器D22，其电路图如图4所示。

若M＝6时，开关滤波模组将射频信号划分为两个预定低频射频信号和四个预定高频射频信号，第三射频开关ⅠS10的共端作为开关滤波模组的输入端通过电容C1连接调相块，第三射频开关ⅠS10的第一端作为低频通道输入端通过电容C2连接第三射频开关ⅡS11的共端，第三射频开关ⅡS11的第一端通过依次相连的电容C17、第一带通滤波器ⅢU1连接第一选择开关ⅢS12的第三端，第三射频开关ⅡS11的第二端通过依次相连的电容C16、第一带通滤波器ⅣU2连接第一选择开关ⅢS12的第四端。第三射频开关ⅠS10的第二端作为高频通道输入端通过电容C3连接第一选择开关ⅠS13的共端，第一选择开关ⅠS13的每个输出端通过依次相连的第一带通滤波器ⅠU3、电容C11、第二选择开关S9后分别与对应的第一选择开关ⅡS14的输入端相连，第一选择开关ⅡS14的共端通过第三放大器ⅠA10连接第一π型电阻衰减器的输入端，第一π型电阻衰减器的输出端连接第一混频器D22的第一输入端，第一本振信号通过依次相连的第三放大器ⅡA11、第一低通滤波器ⅠU4连接第一混频器D22的第二输入端，第一混频器D22的输出端产生4.25GHz信号并依次通过第一π型电阻衰减器、第一低通滤波器ⅡU5和第一带通滤波器ⅡU6连接第一选择开关ⅢS12的第一端，第一选择开关ⅢS12的共端作为开关滤波模组的输出端通过电容C21连接中频模组的输入端。其中第二选择开关S9采用单刀单掷开关、基于MH4604型号实现，用于增加各频段间隔离度；四段频率对应的第一带通滤波器ⅠU3实现5-18GHz的四段频段划分；第一低通滤波器ⅡU5和第一带通滤波器ⅡU6用于滤除混频产生的交调分量。

第一本振功分网络模组包括第一锁相环TFS-LO1、第五放大器、第四射频开关、第一倍频器D16、第三带通滤波器U7、第二功分器D17和第三选择开关，第三选择开关的数量根据所需通道数N确定，本申请中第三选择开关的数量为两个，其电路图如图5所示。

第一锁相环TFS-LO1经过两级级联的第五放大器Ⅰ连接第四射频开关ⅠS16的共端，第一锁相环TFS-LO1可直接产生9.5-15GHz信号，第四射频开关ⅠS16的第一端依次通过第一倍频器D16、第三带通滤波器U7和第五放大器ⅡA12连接第四射频开关ⅡS17的第一端，也即通过倍频滤波产生一本振信号的15GHz-18.1GHz部分，第三带通滤波器U7基于MH1501型号实现,用于滤除杂散信号，第五放大器ⅡA12用于调整信号功率；第四射频开关ⅠS16的第二端直接连接第四射频开关ⅡS17的第二端，也即直接输出一本振信号的9.5-15GHz部分，第四射频开关ⅡS17的共端连接第二功分器D17的输入端，第二功分器D17的第一输出端连接第三选择开关ⅠS18的共端，第二功分器D17的第二输出端连接第三选择开关ⅡS19的共端，第三选择开关ⅠS18的四个输出端和第三选择开关ⅡS19的三个输出端均输出第一本振信号L01-1～7，并且分别对应N个通道连接开关滤波模组。通过第二功分器D17和第三选择开关实现等相功分后作为七路接收通道的一本振信号L01-1～7，分别供七个接收通道的下变频模组接收部分下变频用，等相是通过基本相同的传输路径长度实现的。

下变频模组还包括标定信号电路，标定信号电路包括第三锁相环TFS-BD、第七放大器、第五射频开关、第二倍频器D18、第四带通滤波器U8和第四衰减器，其电路图如图6所示。

第三锁相环TFS-BD经过两级级联的第七放大器Ⅰ连接第五射频开关ⅠS21的共端，第三锁相环TFS-BD可直接产生2-15GHz信号，第五射频开关ⅠS21的第一端依次通过第二倍频器D18、第四带通滤波器U8和第七放大器ⅡA13连接第五射频开关ⅡS20的第一端，也即通过倍频滤波产生标定信号的15GHz-18GHz部分；第五射频开关ⅠS21的第二端直接连接第五射频开关ⅡS20的第二端，也即直接输出标定信号的2-15GHz部分，第五射频开关ⅡS20的共端依次通过第七放大器ⅢA14、三级级联的第四衰减器D-ATT后输出标定信号至低噪放模组继续处理，用于实现内部校准和外部辐射校准功能。其中三级级联的第四衰减器D-ATT用于实现标定信号65dB的功率变化。

中频模组包括第二本振功分网络模组，预定低频射频信号和一次混频射频信号分别对应接入中频模组的每一通道，并且均与第二本振功分网络模组输出的第二本振信号二次混频后输出中频信号。

中频模组还包括第四放大器、第二低通滤波器、第二带通滤波器、第三衰减器D19、第二混频器D20和第二π型电阻衰减器，其电路图如图7所示。中频模组的每一通道的连接结构均相同，包括：第四放大器ⅠA15的输入端作为中频模组的输入端连接下变频模组的输出端，第四放大器ⅠA15的输出端依次通过第二低通滤波器ⅠU9、第三衰减器D19、第四放大器ⅡA16、第二低通滤波器ⅡU10连接第二混频器D20的第一输入端，第二本振信号依次通过第四放大器ⅢA17、第二低通滤波器ⅢU11连接第二混频器D20的第二输入端，第二混频器D20的输出端依次通过第二带通滤波器U12、电容C1连接第四放大器ⅣA18的同相输入端，第四放大器ⅣA18的反相输入端连接LC滤波器，第四放大器ⅣA18的输出端依次通过第二低通滤波器ⅣU13和第二π型电阻衰减器输出中频信号。其中第四放大器均基于MH1301型号实现，总增益约为50dB，用于放大一中频信号；第三衰减器D19为数控衰减器，基于MH2502型号实现，用于实现接收通道0dB到31.5dB的衰减控制；第二混频器D20基于MH3301型号实现；第二低通滤波器ⅠU9、第二低通滤波器ⅡU10和第二低通滤波器ⅣU13均基于LFCN系列滤波器，用于滤除一中频信号中的高频干扰信号；LC滤波器的中心频率为1.5GHz、带宽为500MHz。

第一π型电阻衰减器和第二π型电阻衰减器均用于微调接收增益，两者的连接结构相同，均包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，第一电阻R1的第一端作为第一π型电阻衰减器或第二π型电阻衰减器的输入端连接第二电阻R2的第一端，第一电阻R1的第二端作为第一π型电阻衰减器或第二π型电阻衰减器的输出端连接第三电阻R3的第一端，第二电阻R2的第二端和第三电阻R3的第二端均接地。

第二本振功分网络模组包括第二锁相环PLL-LO2、第六放大器A19、第三低通滤波器U14、第三功分器D21和第四选择开关，第四选择开关的数量根据所需通道数N确定，本申请中第四选择开关的数量为两个，其电路图如图8所示。

第二锁相环PLL-LO2依次通过第六放大器A19和第三低通滤波器U14连接第三功分器D21的输入端，第二锁相环PLL-LO2可直接产生3.5～6.75GHz信号，第三功分器D21的第一输出端连接第四选择开关ⅠS22的共端，第三功分器D21的第二输出端连接第四选择开关ⅡS23的共端，第四选择开关ⅠS22的四个输出端和第四选择开关ⅡS23的三个输出端输出第二本振信号L02-1～7，并且分别对应N个通道连接中频模组。通过第三功分器D21和第四选择开关等相功分后作为七路接收通道的二本振信号L02-1～7，分别供七个接收通道的中频模块接收部分下变频用，等相是通过基本相同的传输路径长度实现的。其中第六放大器A19基于BW553型号实现；第三低通滤波器U14基于LFCN系列低通滤波器实现。

需要说明的是，本申请的射频开关均采用单刀双掷开关、基于MH4601型号实现；第一选择开关、第三选择开关和第四选择开关均采用单刀四掷开关、基于MH4609型号实现。

为抑制输入杂散、镜像信号及射频输入谐波，考虑方案最简化及减少射频部分滤波器数量，将一中频设计为4.25GHz(中频带宽500MHz)。射频共分成6段预选滤波器(考虑中频带宽，各段滤波器之间有0.5GHz的交叠)，分别为2GHz-3.5GHz、3GHz-5.5GHz、5GHz-8.5GHz、8GHz-11.5GHz、11GHz-14.5GHz、14GHz-18GHz。其中2GHz-3.25GHz及3.25GHz-5.25GHz直接选通输出至中频模组进行下变频，其余四段经过一次混频滤波后输出至中频模块进行二次下变频，射频频段划分如表1所示。

表1频率方案

采用上述频率方案的接收系统，能够实现镜频抑制大于45dBc、中频杂散大于50dBc(接收系统线性工作时)。

本申请的电源模组采用多级DC-DC开关稳压器和LDO稳压器控制电源级联的方式减弱不同信号间的相互干扰，电源模组的分配原理图如图9所示，同时本振信号、标定信号与接收通道分腔设计以实现良好的空间隔离。采用上述设计方案的本振和标定信号杂散大于60dBc、相噪小于-90dBc/Hz@1kHz(输出18GHz信号时测试)，接收噪声系数基本不受本振信号的影响(取决于射频部分的噪声系数，基本与理论仿真值相当)，接收系统整体功耗约为35W，各模组的功耗计算如表2所示。

表2功耗计算

为保证接收系统的功能和性能(接收增益大于45dB)，级联的射频器件如限幅器、射频开关、放大器、滤波器、混频器等数量较多，接收链路电路复杂，根据行业一般设计及工艺水平，工作频带内的关键指标接收增益平坦度及多通道幅相一致性势必较差，增益平坦度约为10dB、7通道间幅度一致性约为±4dB、7通道间相位一致性约为±60°，本申请中采用FPGA根据工作频率信息控制数控衰减器，同时依托射频开关对整个频带的的划分，实现分频段增益和相位补偿，一定程度上减弱了装配工艺技术的限制，降低了生产难度，几项关键指标得到大幅改善，增益平坦度约为6dB、7通道间幅度一致性约为±2.5dB、7通道间相位一致性约为±40°。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型超宽带多通道接收系统，其特征在于，包括电源模组以及依次相连的低噪放模组、下变频模组以及中频模组，所述电源模组用于给所述低噪放模组、下变频模组以及中频模组供电；所述低噪放模组连接天线用于实现N通道接收信号的低噪声放大并输出N通道射频信号；所述下变频模组包括开关滤波模组以及与所述开关滤波模组相连的第一本振功分网络模组，在所述下变频模组的每一通道中，根据所述射频信号的频段所述开关滤波模组将所述射频信号划分为预定低频射频信号和预定高频射频信号，所述预定低频射频信号直通选通传输至所述中频模组，所述预定高频射频信号与所述第一本振功分网络模组输出的第一本振信号一次混频后传输至所述中频模组；所述中频模组包括第二本振功分网络模组，所述预定低频射频信号和一次混频射频信号分别对应接入所述中频模组的每一通道，并且均与所述第二本振功分网络模组输出的第二本振信号二次混频后输出中频信号。

2.根据权利要求1所述的新型超宽带多通道接收系统，其特征在于，所述低噪放模组包括限幅器、第一射频开关、第一衰减器和第一放大器，所述低噪放模组的每一通道的连接结构均相同，包括：所述限幅器的输入端连接一频段天线，所述限幅器的输出端通过电容连接所述第一射频开关的第一端，所述第一射频开关的共端通过电容连接所述第一衰减器的输入端，所述第一衰减器的输出端经过第一放大器后作为所述低噪放模组的输出端输出所述射频信号。

3.根据权利要求1所述的新型超宽带多通道接收系统，其特征在于，所述下变频模组还包括第二衰减器和调相块，在所述下变频模组的每一通道中包含有根据所述射频信号频段划分的M个通道，每个M通道的连接结构均相同，所述第二衰减器的输入端连接所述射频信号，所述第二衰减器的输出端通过所述调相块连接所述开关滤波模组的输入端，所述开关滤波模组的输出端作为所述下变频模组的输出端连接所述中频模组；所述调相块用于调整所述下变频模组的N个通道间的相位一致性。

4.根据权利要求3所述的新型超宽带多通道接收系统，其特征在于，所述开关滤波模组包括第三射频开关、第一选择开关、第二选择开关、第一低通滤波器、第一带通滤波器、第三放大器、第一π型电阻衰减器和第一混频器；

若M＝6时，所述开关滤波模组将所述射频信号划分为两个预定低频射频信号和四个预定高频射频信号，第三射频开关Ⅰ的共端作为所述开关滤波模组的输入端通过电容连接所述调相块，所述第三射频开关Ⅰ的第一端作为低频通道输入端通过电容连接第三射频开关Ⅱ的共端，所述第三射频开关Ⅱ的第一端通过依次相连的电容、第一带通滤波器Ⅲ连接所述第一选择开关Ⅲ的第三端，所述第三射频开关Ⅱ的第二端通过依次相连的电容、第一带通滤波器Ⅳ连接所述第一选择开关Ⅲ的第四端；所述第三射频开关Ⅰ的第二端作为高频通道输入端通过电容连接第一选择开关Ⅰ的共端，所述第一选择开关Ⅰ的每个输出端通过依次相连的第一带通滤波器Ⅰ、电容、第二选择开关后分别与对应的第一选择开关Ⅱ的输入端相连，所述第一选择开关Ⅱ的共端通过所述第三放大器Ⅰ连接所述第一π型电阻衰减器的输入端，所述第一π型电阻衰减器的输出端连接所述第一混频器的第一输入端，所述第一本振信号通过依次相连的第三放大器Ⅱ、第一低通滤波器Ⅰ连接所述第一混频器的第二输入端，所述第一混频器的输出端依次通过所述第一π型电阻衰减器、第一低通滤波器Ⅱ和第一带通滤波器Ⅱ连接所述第一选择开关Ⅲ的第一端，所述第一选择开关Ⅲ的共端作为所述开关滤波模组的输出端通过电容连接所述中频模组的输入端。

5.根据权利要求1所述的新型超宽带多通道接收系统，其特征在于，所述中频模组包括第四放大器、第二低通滤波器、第二带通滤波器、第三衰减器、第二混频器和第二π型电阻衰减器，所述中频模组的每一通道的连接结构均相同，包括：第四放大器Ⅰ的输入端作为所述中频模组的输入端连接所述下变频模组的输出端，所述第四放大器Ⅰ的输出端依次通过第二低通滤波器Ⅰ、第三衰减器、第四放大器Ⅱ、第二低通滤波器Ⅱ连接所述第二混频器的第一输入端，所述第二本振信号依次通过第四放大器Ⅲ、第二低通滤波器Ⅲ连接所述第二混频器的第二输入端，所述第二混频器的输出端依次通过所述第二带通滤波器、电容连接第四放大器Ⅳ的同相输入端，所述第四放大器Ⅳ的反相输入端连接LC滤波器，所述第四放大器Ⅳ的输出端依次通过第二低通滤波器Ⅳ和第二π型电阻衰减器输出所述中频信号。

6.根据权利要求1或4所述的新型超宽带多通道接收系统，其特征在于，所述第一本振功分网络模组包括第一锁相环、第五放大器、第四射频开关、第一倍频器、第三带通滤波器、第二功分器和第三选择开关，所述第三选择开关的数量根据所需通道数N确定；

所述第一锁相环经过两级级联的第五放大器Ⅰ连接第四射频开关Ⅰ的共端，所述第四射频开关Ⅰ的第一端依次通过所述第一倍频器、第三带通滤波器和第五放大器Ⅱ连接第四射频开关Ⅱ的第一端，所述第四射频开关Ⅰ的第二端直接连接所述第四射频开关Ⅱ的第二端，所述第四射频开关Ⅱ的共端连接所述第二功分器的输入端，所述第二功分器的第一输出端连接第三选择开关Ⅰ的共端，所述第二功分器的第二输出端连接第三选择开关Ⅱ的共端，所述第三选择开关Ⅰ和第三选择开关Ⅱ的输出端输出所述第一本振信号，并且分别对应N个通道连接所述开关滤波模组。

7.根据权利要求1或5所述的新型超宽带多通道接收系统，其特征在于，所述第二本振功分网络模组包括第二锁相环、第六放大器、第三低通滤波器、第三功分器和第四选择开关，所述第四选择开关的数量根据所需通道数N确定；

所述第二锁相环依次通过所述第六放大器和第三低通滤波器连接所述第三功分器的输入端，所述第三功分器的第一输出端连接第四选择开关Ⅰ的共端，所述第三功分器的第二输出端连接第四选择开关Ⅱ的共端，所述第四选择开关Ⅰ和第四选择开关Ⅱ的输出端输出所述第二本振信号，并且分别对应N个通道连接所述中频模组。

8.根据权利要求2所述的新型超宽带多通道接收系统，其特征在于，所述下变频模组还包括标定信号电路，所述标定信号电路包括第三锁相环、第七放大器、第五射频开关、第二倍频器、第四带通滤波器和第四衰减器；

所述第三锁相环经过两级级联的第七放大器Ⅰ连接第五射频开关Ⅰ的共端，所述第五射频开关Ⅰ的第一端依次通过所述第二倍频器、第四带通滤波器和第七放大器Ⅱ连接第五射频开关Ⅱ的第一端，所述第五射频开关Ⅰ的第二端直接连接所述第五射频开关Ⅱ的第二端，所述第五射频开关Ⅱ的共端依次通过第七放大器Ⅲ、三级级联的所述第四衰减器后输出标定信号。

9.根据权利要求8所述的新型超宽带多通道接收系统，其特征在于，所述低噪放模组还包括第一功分器，所述第一功分器的数量根据所需通道数N确定，第二放大器的输入端接入所述标定信号，所述第二放大器的输出端通过电容连接第二射频开关的共端，所述第二射频开关的第一端作为外部校准输出端，所述第二射频开关的第二端作为内部校准输出端连接所述第一功分器的输入端，所述第一功分器的第一输出端和第二输出端分别通过预定数量个第一功分器后连接对应的所述第一射频开关的第二端。

10.根据权利要求4或5所述的新型超宽带多通道接收系统，其特征在于，所述第一π型电阻衰减器和第二π型电阻衰减器均用于微调接收增益，两者连接结构相同，均包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的第一端作为所述第一π型电阻衰减器或第二π型电阻衰减器的输入端连接所述第二电阻的第一端，所述第一电阻的第二端作为所述第一π型电阻衰减器或第二π型电阻衰减器的输出端连接所述第三电阻的第一端，所述第二电阻的第二端和第三电阻的第二端均接地。

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