CN115343679A - 一种多波段接收机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多波段接收机，属于波段接收机领域，包括V波段天线、E波段天线、W波段天线、V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件、频率源组件、微波开关、单比特模块、信号处理模块、存储模块以及显控终端；所述V波段天线、E波段天线、W波段天线用于接收环境中相应频率的雷达辐射信号，所述V波段下变频组件用于将V波段天线输送的雷达辐射信号与频率源组件输送的本振信号LO1进行混频后输出，所述E波段下变频组件用于将E波段天线输送的雷达辐射信号与频率源组件输送的本振信号LO2进行混频后输出。本发明能够做到对V波段、E波段、W波段信号的瞬时测频。
Description
技术领域
本发明涉及一种波段接收机，具体是一种多波段接收机。
背景技术
随着信息时代的来临，人们随时随地使用通信设备连接无线通讯网络进行通信。其中通信设备，如双向无线电、移动无线电和手机等，被广泛应用于各种场景。这些设备通过多个频段进行通信的能力变得越来越普遍。目前的多波段接收机在前端利用广泛的射频(RF)交换网络为每个波段选择合适的滤波路径。
现有多波段接收机能同时实现至少两个或多个传输标准或频带的接收，通常被称之为双波段或三波段终端设备。但现有的多波段接收机还无法做到对V波段、E波段、W波段信号的瞬时测频。因此，本领域技术人员提供了一种多波段接收机，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多波段接收机，能够做到对V波段、E波段、W波段信号的瞬时测频，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多波段接收机，包括V波段天线、E波段天线、W波段天线、V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件、频率源组件、微波开关、单比特模块、信号处理模块、存储模块以及显控终端；所述V波段天线、E波段天线、W波段天线用于接收环境中相应频率的雷达辐射信号，所述V波段下变频组件用于将V波段天线输送的雷达辐射信号与频率源组件输送的本振信号LO1进行混频后输出，所述E波段下变频组件用于将E波段天线输送的雷达辐射信号与频率源组件输送的本振信号LO2进行混频后输出，所述W波段下变频组件用于将W波段天线输送的雷达辐射信号与频率源组件输送的本振信号LO3进行混频后输出，所述微波开关用于放V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件进行混频后输出的信号通过，并将信号传输给单比特模块，所述频率源组件用于分别向V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件提供本振信号LO1、本振信号LO2、本振信号LO3，所述单比特模块用于对输入的信号进行参数测量，输出PDW，所述信号处理模块接收来自单比特模块的PDW信号，对信号进行分选识别，所述显控终端用于显示分选识别结果，所述存储模块用于完成PDW的实时存储和分选结果的存储。
作为本发明进一步的方案：所述V波段天线、E波段天线、W波段天线均为喇叭天线，且V波段天线、E波段天线、W波段天线所接收雷达辐射信号的频率分别为57-64GHz、76-81GHz、92-95GHz，所述本振信号LO1、本振信号LO2、本振信号LO3的频率分别为13GHz、11.9GHz、10.2GHz，则所述V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件混频输出信号的频率分别为5-12GHz、4.6-9.6GHz、10.4-14.4GHz，所述单比特模块所接受的频段为2-18GHz。
作为本发明再进一步的方案：所述V波段下变频组件，具体包括：低噪声放大器一、带通滤波器一、混频器一、低噪声放大器二、带通滤波器二、可控整流元件一、低噪声放大器三、带通滤波器三，其中，所述V波段天线输送的雷达辐射信号经过低噪声放大器一的放大、带通滤波器一的滤波输送至混频器一，所述频率源组件输送的本振信号LO1经过低噪声放大器三放大四倍频、带通滤波器三的滤波输送至混频器一，且本振信号LO1与雷达辐射信号在混频器一进行混频，混频后的混频信号经过低噪声放大器二的放大、带通滤波器二的滤波、可控整流元件一的整流后输送给微波开关。
作为本发明再进一步的方案：所述E波段下变频组件，具体包括：低噪声放大器四、带通滤波器四、混频器二、低噪声放大器五、带通滤波器五、可控整流元件二、低噪声放大器六、带通滤波器六，其中，所述E波段天线输送的雷达辐射信号经过低噪声放大器四的放大、带通滤波器四的滤波输送至混频器二，所述频率源组件输送的本振信号LO2经过低噪声放大器六放大六倍频、带通滤波器六的滤波输送至混频器二，且本振信号LO2与雷达辐射信号在混频器二进行混频，混频后的混频信号经过低噪声放大器五的放大、带通滤波器五的滤波、可控整流元件二的整流后输送给微波开关。
作为本发明再进一步的方案：所述W波段下变频组件，具体包括：低噪声放大器七、带通滤波器七、混频器三、低噪声放大器八、带通滤波器八、可控整流元件三、低噪声放大器九、带通滤波器九，其中，所述W波段天线输送的雷达辐射信号经过低噪声放大器七的放大、带通滤波器七的滤波输送至混频器三，所述频率源组件输送的本振信号LO3经过低噪声放大器九放大八倍频、带通滤波器九的滤波输送至混频器三，且本振信号LO3与雷达辐射信号在混频器三进行混频，混频后的混频信号经过低噪声放大器八的放大、带通滤波器八的滤波、可控整流元件三的整流后输送给微波开关。
作为本发明再进一步的方案：所述频率源组件，具体包括：晶振、功分器一、锁相PDRO一、锁相PDRO二、锁相PDRO三，其中，所述晶振输出信号经过功分器后分为三路，每路功率不小于5dBm，作为后续锁相PDRO一、锁相PDRO二、锁相PDRO三的参考，所述锁相PDRO一、锁相PDRO二、锁相PDRO三对信号进行处理后分别输出本振信号LO1、本振信号LO2、本振信号LO3。
作为本发明再进一步的方案：所述单比特模块，具体包括：功分器二、连续检波对数视频放大器SDLVA、低噪声放大器十、单比特处理板，其中，所述单比特模块接收外部输入的射频信号后，功分器二将其功分两路，一路送给连续检波对数视频放大器SDLVA进行检波，检波输出的视频信号VF送给单比特处理板；另一路经过低噪声放大器十的放大后输出射频信号RF给单比特处理板；单比特处理板接收视频信号VF、射频信号RF经过处理形成PDW后送出。
作为本发明再进一步的方案：所述单比特处理板，具体包括：FPGA单元、高速ADC单元、视频幅度采样单元，所述单比特处理板形成PDW的具体过程为，射频信号RF送至高速ADC单元进行采样，采样后的原始数字信号送至FPGA单元，FPGA单元使用多路GTX对采集到的原始数字信号做降速、串并转换处理，然后进行FFT计算，对计算后的结果进行谱峰搜索，并拟合视频幅度采样单元进行幅度融合，然后进行频率精测，最后形成PDW输出，其中，视频幅度采样单元用于对射频信号RF采样。
作为本发明再进一步的方案：所述信号处理模块的处理器芯片选用MPC8377E。
作为本发明再进一步的方案：还包括电源模块，用于把输入的交流电转化成直流电供给V波段天线、E波段天线、W波段天线、V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件、频率源组件、微波开关、单比特模块、信号处理模块、存储模块以及显控终端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本申请能够分别接收V波段、E波段以及W波段信号，并在频率源组件提供固定本振的情况下，将信号下变到设定的频率范围内（比如2GHz-18GHz），通过微波开关（SP3T），单路送入单比特模块，由单比特模块输出相应的PDW，再经由信号处理模块的分选识别，以实现对V波段、E波段、W波段信号的瞬时测频。
附图说明
图1为一种多波段接收机的结构框图；
图2为一种多波段接收机中V波段下变频组件的电路图；
图3为一种多波段接收机中E波段下变频组件的电路图；
图4为一种多波段接收机中W波段下变频组件的电路图；
图5为一种多波段接收机中频率源组件的结构示意图；
图6为一种多波段接收机中单比特模块的结构示意图；
图7为一种多波段接收机中PDW形成的具体流程图；
图8为一种多波段接收机中PDW数据处理流程图；
图9为一种多波段接收机中的微带波导转换结构图；
图10为一种多波段接收机中的微带波导结构仿真结果图；
图11为一种多波段接收机中的单管基波混频器原理图；
图12为一种多波段接收机中的双工器仿真结果图；
图13为一种多波段接收机中的带通滤波器仿真结果图；
图14为一种多波段接收机中的单管基波混频器测试结果图；
图15中的a为一种多波段接收机中的金属条带等效电路图；
图15中的b为一种多波段接收机中的覆盖92-95GHz鳍线滤波器的结果图；
图16中的a为一种多波段接收机中的鳍线滤波器结构图；
图16中的b为一种多波段接收机中的鳍线滤波器的测试结果图；
图17为一种多波段接收机中滤波器的测试结果图；
图18中的a为一种多波段接收机中的金丝键合线结构图；
图18中的b为一种多波段接收机中的金丝键合线结构的一侧视图；
图19中的a为一种多波段接收机中的金丝等效电路图；
图19中的b为一种多波段接收机中的金丝补偿低通滤波器电路图；
图20为一种多波段接收机中的金丝补偿低通滤波器结构图；
图21为一种多波段接收机中的直接金丝键合结构和补偿金丝键合结构仿真结果图；
图22为一种多波段接收机中的直接金丝键合结构和补偿金丝键合结构测试结果图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
请参阅图1～22，本发明实施例中，一种多波段接收机，包括V波段天线、E波段天线、W波段天线、V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件、频率源组件、微波开关、单比特模块、信号处理模块、存储模块以及显控终端；V波段天线、E波段天线、W波段天线用于接收环境中相应频率的雷达辐射信号，V波段下变频组件用于将V波段天线输送的雷达辐射信号RF1与频率源组件输送的本振信号LO1进行混频后输出，E波段下变频组件用于将E波段天线输送的雷达辐射信号RF2与频率源组件输送的本振信号LO2进行混频后输出，W波段下变频组件用于将W波段天线输送的雷达辐射信号RF3与频率源组件输送的本振信号LO3进行混频后输出，微波开关（SP3T）用于放V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件进行混频后输出的信号通过，并将信号传输给单比特模块，频率源组件用于分别向V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件提供本振信号LO1、本振信号LO2、本振信号LO3，单比特模块用于对输入的信号进行参数测量，输出PDW，信号处理模块接收来自单比特模块的PDW信号，对信号进行分选识别，其中，信号分选的目的就是从大量随机交叠的脉冲信号流中分离出各个雷达脉冲串，并选出有用信号的过程，针对PDW参数中的脉冲达到时间（TOA）、脉冲载频（CF）、脉宽（PW）、幅度（PA）参数，按照如图8所示的数据处理流程进行处理，得到分选结果通过千兆以太网上传给显控终端，分选过程中按照一定的时间间隔形成一个分选时隙，每个分选时隙结果分别上报显控终端；显控终端用于显示分选识别结果，存储模块用于完成PDW的实时存储和分选结果的存储。
在本实施例中：V波段天线、E波段天线、W波段天线均为喇叭天线，且V波段天线、E波段天线、W波段天线所接收雷达辐射信号的频率分别为57-64GHz、76-81GHz、92-95GHz，本振信号LO1、本振信号LO2、本振信号LO3的频率分别为13GHz、11.9GHz、10.2GHz，则V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件混频输出信号的频率分别为5-12GHz、4.6-9.6GHz、10.4-14.4GHz，单比特模块所接受的频段为2-18GHz。
在本实施例中：如图2所示，V波段下变频组件，具体包括：低噪声放大器一、带通滤波器一、混频器一、低噪声放大器二、带通滤波器二、可控整流元件一、低噪声放大器三、带通滤波器三，其中，V波段天线输送的雷达辐射信号经过低噪声放大器一的放大、带通滤波器一的滤波输送至混频器一，频率源组件输送的本振信号LO1经过低噪声放大器三放大四倍频、带通滤波器三的滤波输送至混频器一，且本振信号LO1与雷达辐射信号在混频器一进行混频，混频后的混频信号经过低噪声放大器二的放大、带通滤波器二的滤波、可控整流元件一的整流后输送给微波开关。在提供本振信号LO1的情况下，V波段下变频组件能够将V波段信号RF1下变到设定的频率范围内（即单比特模块所接受的频段2-18GHz），在本实施例中，V波段信号RF1的频率为57-64GHz，本振信号LO1的频率为13GHz，经过V波段下变频组件时下变为5-12GHz的信号。
在本实施例中：E波段下变频组件，具体包括：低噪声放大器四、带通滤波器四、混频器二、低噪声放大器五、带通滤波器五、可控整流元件二、低噪声放大器六、带通滤波器六，其中，E波段天线输送的雷达辐射信号经过低噪声放大器四的放大、带通滤波器四的滤波输送至混频器二，频率源组件输送的本振信号LO2经过低噪声放大器六放大六倍频、带通滤波器六的滤波输送至混频器二，且本振信号LO2与雷达辐射信号在混频器二进行混频，混频后的混频信号经过低噪声放大器五的放大、带通滤波器五的滤波、可控整流元件二的整流后输送给微波开关。在提供本振信号LO2的情况下，E波段下变频组件能够将E波段信号RF2下变到设定的频率范围内（即单比特模块所接受的频段2-18GHz），在本实施例中，E波段信号RF2的频率为76-81GHz，本振信号LO2的频率为11.9GHz，经过E波段下变频组件时下变为4.6-9.6GHz的信号。
在本实施例中：W波段下变频组件，具体包括：低噪声放大器七、带通滤波器七、混频器三、低噪声放大器八、带通滤波器八、可控整流元件三、低噪声放大器九、带通滤波器九，其中，W波段天线输送的雷达辐射信号经过低噪声放大器七的放大、带通滤波器七的滤波输送至混频器三，频率源组件输送的本振信号LO3经过低噪声放大器九放大八倍频、带通滤波器九的滤波输送至混频器三，且本振信号LO3与雷达辐射信号在混频器三进行混频，混频后的混频信号经过低噪声放大器八的放大、带通滤波器八的滤波、可控整流元件三的整流后输送给微波开关。在提供本振信号LO3的情况下，W波段下变频组件能够将W波段信号RF3下变到设定的频率范围内（即单比特模块所接受的频段2-18GHz），在本实施例中，W波段信号RF3的频率为92-95GHz，本振信号LO3的频率为10.2GHz，经过W波段下变频组件时下变为10.4-14.4GHz的信号。
在本实施例中：如图5所示，频率源组件，具体包括：晶振、功分器一、锁相PDRO一、锁相PDRO二、锁相PDRO三，其中，晶振输出信号经过功分器后分为三路，每路功率不小于5dBm，作为后续锁相PDRO一、锁相PDRO二、锁相PDRO三的参考，锁相PDRO一、锁相PDRO二、锁相PDRO三对信号进行处理后分别输出本振信号LO1、本振信号LO2、本振信号LO3。晶振选用100MHz的恒温晶振。
在本实施例中：如图6所示，单比特模块，具体包括：功分器二、连续检波对数视频放大器SDLVA、低噪声放大器十、单比特处理板，其中，单比特模块接收外部输入的射频信号后，功分器二将其功分两路，一路送给连续检波对数视频放大器SDLVA进行检波，检波输出的视频信号VF送给单比特处理板；另一路经过低噪声放大器十的放大后输出射频信号RF给单比特处理板；单比特处理板接收视频信号VF、射频信号RF经过处理形成PDW后送出。
在本实施例中：如图7所示，单比特处理板，具体包括：FPGA单元、高速ADC单元、视频幅度采样单元，单比特处理板形成PDW的具体过程为，射频信号RF送至高速ADC单元进行采样，采样后的原始数字信号送至FPGA单元，FPGA单元使用多路GTX对采集到的原始数字信号做降速、串并转换处理，然后进行FFT计算，对计算后的结果进行谱峰搜索，并拟合视频幅度采样单元进行幅度融合，然后进行频率精测，最后形成PDW输出，其中，视频幅度采样单元用于对射频信号RF采样。其中，高速ADC单元采样采用数字直接量化技术，对2～18GHz带宽的射频信号直接量化，并由后端的FPGA单元完成流水式的瞬时测频，给出信号的频率、幅度和时间信息，同步并拟合单比特接收机计算的幅度和SDLVA的幅度同时做幅频校正，确保幅度测量的准确性。
在本实施例中：信号处理模块的处理器芯片选用MPC8377E。
在本实施例中：还包括电源模块，用于把输入的交流电转化成直流电供给V波段天线、E波段天线、W波段天线、V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件、频率源组件、微波开关、单比特模块、信号处理模块、存储模块以及显控终端。
本发明的工作原理是：使用时，V波段天线、E波段天线、W波段天线接收环境中相应频率的雷达辐射信号RF1、RF2、RF3，V波段下变频组件将RF1与频率源组件输送的本振信号LO1进行混频后输出，E波段下变频组件将RF2与频率源组件输送的本振信号LO2进行混频后输出，W波段下变频组件将RF3与频率源组件输送的本振信号LO3进行混频后输出，微波开关（SP3T）放V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件进行混频后输出的信号通过，并将信号传输给单比特模块，单比特模块对输入的信号进行参数测量，输出PDW，信号处理模块接收来自单比特模块的PDW信号，对信号进行分选识别，显控终端显示分选识别结果，存储模块完成PDW的实时存储和分选结果的存储。综上，本申请能够分别接收V波段、E波段以及W波段信号，并在频率源组件提供固定本振的情况下，将信号下变到设定的频率范围内（比如2GHz-18GHz），通过微波开关（SP3T），单路送入单比特模块，由单比特模块输出相应的PDW，再经由信号处理模块的分选识别，以实现对V波段、E波段、W波段信号的瞬时测频。
需要说明的是，V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件的射频频率都较高，对应变频后的中频带宽及频率相对也较高，本申请的射频接口都采用波导接口，涉及到的关键技术包括毫米波波导/微带转换技术、毫米波低损耗滤波器技术、毫米波宽带高中频混频器技术、键合金丝不连续性补偿技术等，下面主要以上述三个频段的最高者，即92-95GHz频段（属于W波段，又称之为3mm波段），具体逐一做论述，如下，
微带-波导转换是微带电路和波导电路之间的桥梁，考虑到前端电路结构的要求，本申请选择用如图9所示的E面垂直探针结构实现微带与波导电路间的转换，仿真结果(CST)如图10所示。
本申请的混频器的特点是中频频率较高、带宽较宽，需要进行定制化的设计，如图11所示，混频器包括输入双工器与射频带通滤波器构成，双工器实现本振和中频的分离，并且可以防止射频信号泄露到本振及中频端口；射频带通滤波器可以通过射频滤波器，并抑制本振和中频，从而对各个信号形成相应的回路。
双工器仿真结果如图12所示，图中1端口为LO端口，3端口为IF端口，端口2连接传输线TL1，由图12可以看出，双工器能够很好的实现中频和本振端口的隔离。
射频带通滤波器采用短路线结构，该结构对加工工艺要求较低，并且能够实现宽带性能，但是带外抑制较差，为了提高带外抑制性能，有效的提高本振和射频端口的隔离，在该带通滤波器的两侧加入两个开路线，在带外引入传输零点，如图13所示，给出了传统短路线滤波器和改进的带通滤波器的仿真结果对比情况，由图13可以看出，经过改进的带通滤波器在74GHz左右引入了传输零点，有效改善了滤波器的矩形系数，提高了本振/射频的隔离。
根据上述原理，本申请进行了混频器的加工及测试，如图14所示，给出了混频器的测试结果，该混频器的射频频率为89-102GHz，在本振为80.6GHz时，中频频率8-18GHz，能够满足本申请的要求，其他频段的混频器设计可以如法炮制。
滤波器是构成信号源的重要器件之一，主要用于滤除杂散信号和本振信号。采用高Q值的传输线结构有助于实现低损耗的滤波器。鳍线滤波器和悬置微带线滤波器都具有结构简单，损耗小等优点，是W波段常用的滤波器。但在W波段悬置微带线的腔体较小，加工难度较大。本申请采用鳍线设计带通滤波器。
在鳍线带通滤波器的设计过程中，计算金属条带耦合器的耦合度是其中关键的一步。为了计算鳍线结构的耦合度，可把金属条带区域等效成一个由感性元件组成的T型网络，如图15(a)所示。T型网络的传输矩阵由（1）式表示
采用模式匹配法或者三维电磁仿真的方法可以很容易地获得以T为参考面的金属条带耦合结构的S参数。通过矩阵转换，把S参数矩阵转换为传输矩阵，并使该传输矩阵与（1）式的传输矩阵相等即可得
把T型网络的两边都加上一段特性阻抗为Z0，电长度为
的传输线，可以得到一
个阻抗变换器，如图15(b)所示。其中，T型网络两边所需要加的传输线的电长度
由T型
网络的参数决定，具体关系如下
所得到的阻抗变换器的特性阻抗K为
根据以上原理本申请设计了W波段鳍线滤波器，如图16(a)所示。图16(b)给出了覆盖92-95GHz鳍线滤波器的结果。从测试结果中可以看出，滤波器的带内损耗约为1 dB。
如图17所示给出了测试结果，由测试结果可以看出，滤波器的性能能够满足本申请的要求。
在微波毫米波电路中，金丝键合技术被广泛用于多芯片互联，芯片与无源电路的互联及无源电路之间的互联。然而随着工作频率的升高，由键合线引入的不连续性逐渐显现，并成为影响互联性能的主要因素。采取减小键合线长度的方式，或者使用宽度较大的金带取代金丝的方式，可以减小这种键合线引起的不连续性的影响。但由于由于芯片的尺寸公差，安装精度，以及可能存在的热膨胀等因素的影响，键合线长度能减短的尺寸有限。为了改善连接性能，在过去十几年内倒装（flip chip）连接技术得到了充足的发展。由于倒装技术中用于连接的凸台（bump）高度远小于键合金丝长度，同时凸台的直径也要比键合金丝直径大，因此，倒装连接技术的连接性能要优于金丝键合技术的连接性能。但倒装连接技术一般只对采用共面波导技术设计的电路凑效。采用微带技术设计的芯片，基本上还是采用金丝键合技术实现与其他电路的互联。此外，由于成本低，膨胀系数小，安装方便以及成熟的技术等优点，使得金丝键合技术仍旧被广泛使用。
为了改善金丝键合线的连接性能，需要采取有效措施补偿键合线引入的不连续性。准确的金丝键合线模型是补偿电路中不可或缺的部分。获取金丝模型的方法有很多，包括静态分析法，全波分析法，神经网络法等。下面将介绍一种基于三维电磁仿真的键合金丝模型以及一种基于此模型的补偿电路设计方法。
键合金丝的形状如图18(a)与图18(b)所示，其中金丝弯曲的弧线为一个三阶样条
函数，它的拱高为0.1 mm，跨度为0.23 mm。金丝直径为25 um。为了便于补偿电路设计，可将
金丝键合线等效成一个
型集总网络，如图19(a)所示。其中，
型网络中的电感L表示有
键合金丝引入的电感，而电容则表示微带线开路端的边缘电容。一方面通过电磁仿真软件
（例如CST，HFSS等）可以计算图13所示结构的S参数；另一方用图19(a)所示的
型网络中
电感L电感和电容C对求得的S参数进行拟合，可以得到电感和电容的值。为了补偿键合金丝
引入的不连续性，最简单的办法之一就是把图19(a)所示的
型网络吸收到一个低通滤波
器网络总中，如图19(b)所示。滤波器的截止频率取决于
型网络电感值的大小，电感越小
能达到的截止频率越高。通过低通网络可以滤波器结构的初始尺寸，通过优化仿真即可得
到低通滤波器的优化结构。
如图20所示，给出了一款吸收了键合线不连续性的低通滤波器结构。其中键合线的形状与尺寸与上图中的键合线相同。图21给出了图20所示低通滤波器的仿真结果。为了明确比较采用补偿结构对键合线不连续性的改善效果，图21中还给出了未经补偿的键合线仿真结果。从图21中可以看出，经过补偿后键合线的连接性能等到得到了明显的提高。在80-100 GHz频率范围内未经补偿的键合线的回波损耗约为-7 dB，经过低通滤波器补偿后，在相同频率范围内回波损耗小于-15 dB。图22给出了相应的测试结果。测试结果中的插入损耗包括一对背靠背波导微带过渡的引入的插入损耗，约为1.5 dB。由于实际压焊金丝过程中，金丝的形状很难精确控制。因此，实际的金丝形状与仿真中的金丝形状会有所差别，从而导致实测驻波比仿真驻波要差。尽管如此，从图22中可以看出，经过补偿后键合线的连接性能还是得到了明显的改善。其中回波损耗至少改善了3 dB，插入损耗至少改善了1 dB。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多波段接收机，其特征在于，包括V波段天线、E波段天线、W波段天线、V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件、频率源组件、微波开关、单比特模块、信号处理模块、存储模块以及显控终端；
所述V波段天线、E波段天线、W波段天线用于接收环境中相应频率的雷达辐射信号，所述V波段下变频组件用于将V波段天线输送的雷达辐射信号与频率源组件输送的本振信号LO1进行混频后输出，所述E波段下变频组件用于将E波段天线输送的雷达辐射信号与频率源组件输送的本振信号LO2进行混频后输出，所述W波段下变频组件用于将W波段天线输送的雷达辐射信号与频率源组件输送的本振信号LO3进行混频后输出，所述微波开关用于放V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件进行混频后输出的信号通过，并将信号传输给单比特模块，所述频率源组件用于分别向V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件提供本振信号LO1、本振信号LO2、本振信号LO3，所述单比特模块用于对输入的信号进行参数测量，输出PDW，所述信号处理模块接收来自单比特模块的PDW信号，对信号进行分选识别，所述显控终端用于显示分选识别结果，所述存储模块用于完成PDW的实时存储和分选结果的存储。
2.根据权利要求1所述的一种多波段接收机，其特征在于，所述V波段天线、E波段天线、W波段天线均为喇叭天线，且V波段天线、E波段天线、W波段天线所接收雷达辐射信号的频率分别为57-64GHz、76-81GHz、92-95GHz，所述本振信号LO1、本振信号LO2、本振信号LO3的频率分别为13GHz、11.9GHz、10.2GHz，则所述V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件混频输出信号的频率分别为5-12GHz、4.6-9.6GHz、10.4-14.4GHz，所述单比特模块所接受的频段为2-18GHz。
3.根据权利要求1所述的一种多波段接收机，其特征在于，所述V波段下变频组件，具体包括：低噪声放大器一、带通滤波器一、混频器一、低噪声放大器二、带通滤波器二、可控整流元件一、低噪声放大器三、带通滤波器三，其中，所述V波段天线输送的雷达辐射信号经过低噪声放大器一的放大、带通滤波器一的滤波输送至混频器一，所述频率源组件输送的本振信号LO1经过低噪声放大器三放大四倍频、带通滤波器三的滤波输送至混频器一，且本振信号LO1与雷达辐射信号在混频器一进行混频，混频后的混频信号经过低噪声放大器二的放大、带通滤波器二的滤波、可控整流元件一的整流后输送给微波开关。
4.根据权利要求1所述的一种多波段接收机，其特征在于，所述E波段下变频组件，具体包括：低噪声放大器四、带通滤波器四、混频器二、低噪声放大器五、带通滤波器五、可控整流元件二、低噪声放大器六、带通滤波器六，其中，所述E波段天线输送的雷达辐射信号经过低噪声放大器四的放大、带通滤波器四的滤波输送至混频器二，所述频率源组件输送的本振信号LO2经过低噪声放大器六放大六倍频、带通滤波器六的滤波输送至混频器二，且本振信号LO2与雷达辐射信号在混频器二进行混频，混频后的混频信号经过低噪声放大器五的放大、带通滤波器五的滤波、可控整流元件二的整流后输送给微波开关。
5.根据权利要求1所述的一种多波段接收机，其特征在于，所述W波段下变频组件，具体包括：低噪声放大器七、带通滤波器七、混频器三、低噪声放大器八、带通滤波器八、可控整流元件三、低噪声放大器九、带通滤波器九，其中，所述W波段天线输送的雷达辐射信号经过低噪声放大器七的放大、带通滤波器七的滤波输送至混频器三，所述频率源组件输送的本振信号LO3经过低噪声放大器九放大八倍频、带通滤波器九的滤波输送至混频器三，且本振信号LO3与雷达辐射信号在混频器三进行混频，混频后的混频信号经过低噪声放大器八的放大、带通滤波器八的滤波、可控整流元件三的整流后输送给微波开关。
6.根据权利要求1所述的一种多波段接收机，其特征在于，所述频率源组件，具体包括：晶振、功分器一、锁相PDRO一、锁相PDRO二、锁相PDRO三，其中，所述晶振输出信号经过功分器后分为三路，每路功率不小于5dBm，作为后续锁相PDRO一、锁相PDRO二、锁相PDRO三的参考，所述锁相PDRO一、锁相PDRO二、锁相PDRO三对信号进行处理后分别输出本振信号LO1、本振信号LO2、本振信号LO3。
7.根据权利要求1所述的一种多波段接收机，其特征在于，所述单比特模块，具体包括：功分器二、连续检波对数视频放大器SDLVA、低噪声放大器十、单比特处理板，其中，所述单比特模块接收外部输入的射频信号后，功分器二将其功分两路，一路送给连续检波对数视频放大器SDLVA进行检波，检波输出的视频信号VF送给单比特处理板；另一路经过低噪声放大器十的放大后输出射频信号RF给单比特处理板；单比特处理板接收视频信号VF、射频信号RF经过处理形成PDW后送出。
8.根据权利要求7所述的一种多波段接收机，其特征在于，所述单比特处理板，具体包括：FPGA单元、高速ADC单元、视频幅度采样单元，所述单比特处理板形成PDW的具体过程为，射频信号RF送至高速ADC单元进行采样，采样后的原始数字信号送至FPGA单元，FPGA单元使用多路GTX对采集到的原始数字信号做降速、串并转换处理，然后进行FFT计算，对计算后的结果进行谱峰搜索，并拟合视频幅度采样单元进行幅度融合，然后进行频率精测，最后形成PDW输出，其中，视频幅度采样单元用于对射频信号RF采样。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种多波段接收机，其特征在于，还包括电源模块，用于把输入的交流电转化成直流电供给V波段天线、E波段天线、W波段天线、V波段下变频组件、E波段下变频组件、W波段下变频组件、频率源组件、微波开关、单比特模块、信号处理模块、存储模块以及显控终端。
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