CN203554425U - 直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统 - Google Patents
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Abstract
一种直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，包括：馈源喇叭，用以收集微波信号；波导微带转换集成模块，连接馈源喇叭，用以将收集到的微波信号转换放大；滤波放大集成模块，连接波导微带转换集成模块，用以将经过波导微带转换集成模块转换放大后的微波信号进行放大、滤波；单片放大集成模块，连接滤波放大集成模块，用以对经过滤波放大集成模块放大、滤波后的微波信号进行放大；检波器，连接单片放大集成模块，用以对经过单片放大集成模块放大后的微波信号进行平方率检波；积分电路，连接检波器，用以对经过检波器平方率检波后的微波信号进行平滑处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波遥感技术领域，特别涉及一种K波段直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统。
背景技术
微波辐射计具有不受气候条件干扰，无需光照的特点，具有全天候、全天时的工作能力，甚至能够穿透一定深度的地表和植被，从而获得地面及地下一定深度的信息，受到了航天大国的重视。
在空间卫星上所采用的微波辐射计的类型有全功率型和Dicke型两大类以及它们的派生型，如噪声注入零平衡型、双参考自动增益控制型等。噪声注入零平衡型和双参考型比较复杂，不宜于在卫星上使用。
目前在欧美国家主要采用的类型是全功率型。全功率型的接收机依照射频前端不同的实现形式可分为直接混频、间接混频和直接检波三种接收体制，全功率型接收机的缺陷在于结构复杂、体积大、功耗大。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供了一种直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其结构简单，易于实现，通过相对独立的模块化设计有效克服了辐射计接收机要求的低噪声、高增益容易导致自激的特点并兼顾考虑了直接检波式接收机具有的体积小、功耗低、结构简单的特点，同时便于调试测试。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，包括：
馈源喇叭，用以收集微波信号；
波导微带转换集成模块，连接馈源喇叭，用以将收集到的微波信号转换放大；
滤波放大集成模块，连接波导微带转换集成模块，用以将经过波导微带转换集成模块转换放大后的微波信号进行放大、滤波；
单片放大集成模块，连接滤波放大集成模块，用以对经过滤波放大集成模块放大、滤波后的微波信号进行放大；
检波器，连接单片放大集成模块，用以对经过单片放大集成模块放大后的微波信号进行平方率检波；
积分电路，连接检波器，用以对经过检波器平方率检波后的微波信号进行平滑处理。
较佳的，波导微带转换集成模块包括：波导微带转换子模块、第一低噪声放大器，波导微带转换子模块连接馈源喇叭，第一低噪声放大器连接波导微带转换子模块。
较佳的，滤波放大集成模块包括：第二低噪声放大器、电调衰减器、微带滤波器、第三低噪声放大器，第二低噪声放大器连接波导微带转换集成模块，电调衰减器连接第二低噪声放大器，微带滤波器连接电调衰减器，第三低噪声放大器连接微带滤波器。
较佳的，波导微带转换集成模块、滤波放大集成模块以及单片放大集成模块相互独立气密封装。
较佳的，直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统还包括：第一盒体、第二盒体，第一盒体的内部为消除高次模的腔体以及陶瓷基片，馈源喇叭、波导微带转换集成模块、滤波放大集成模块以及单片放大集成模块设置在第一盒体内的陶瓷基片上；积分电路设置在第二盒体内，第一盒体与第二盒体采用电连接器连接。
较佳的，陶瓷基片厚度为10mil，宽度为2mm。
较佳的，第一盒体、第二盒体上还包括若干输入输出端子。
较佳的，输入输出端子为可拆卸式法兰连接器。
较佳的，波导微带转换集成模块、滤波放大集成模块以及单片放大集成模块之间采用同轴端子连接。
较佳的，同轴端子采用玻璃绝缘子通过导电环氧和微带连接线相连。
较佳的，单片放大集成模块包括：一放大芯片以及对应的芯片电容匹配微带电路。
附图说明
图1所示的是本实用新型的结构示意图；
图2所示的是本实用新型的波导微带转换集成模块的结构示意图；
图3所示的是本实用新型的滤波放大集成模块的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
为了便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本实用新型实施例的限定。
如图1所示，直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统由带有电连接器的两个屏蔽盒子构成。直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统内部由馈源喇叭10、波导微带转换集成模块20、滤波放大集成模块30、单片放大集成模块40、平方率检波器50、积分电路60构成。系统由馈源喇叭10接收微波信号，经过波导微带转换集成模块20转换放大，由同轴端子输出后进入滤波放大集成模块30经过放大、滤波后进入单片放大集成模块40，然后进入检波器50进行平方率检波后由积分电路60进行平滑处理。
如图2所示波导微带转换集成模块20所在的封装上设有输入波导BJ-220、输出同轴端子；微波信号经馈源喇叭10进入输入波导，波导微带转换集成模块20的输出连接输出同轴端子；盒内波导微带转换集成模块20包括波导微带转换子模块70、低噪声放大器80；波导微带转换子模块70的波导探针与波导的宽边垂直；微波信号由输入波导口，经过波导微带转换子模块70、低噪声放大器80进入输出同轴端子。
如图3所示滤波放大集成模块30所在的封装上设有同轴输入端子、同轴输出端子，微波信号由输入端口引入经过MMIC低噪声放大器90、MMIC电调衰减器100、微带滤波器101最后再经过一级低噪声放大器102后由同轴端口输出。
单片放大集成模块40由单个MMIC放大芯片匹配微带电路构成。MMIC芯片是GaAs 材料的毫米波芯片。输入输出端子为2.92mm系列可拆卸式法兰连接器，电容为100pF的芯片电容，通过导电环氧粘贴在可伐壳体上。
所述三个集成模块烧结在厚度为10mil、宽度为2mm的陶瓷基片上，陶瓷基片用导电环氧粘贴在盒体的可伐壳体上，陶瓷基片与陶瓷基片间、陶瓷基片与芯片间通过直径25um的金丝相连，陶瓷基片与输入、输出绝缘子间通过导电环氧相连。所述三个集成的偏置由玻璃绝缘子、芯片电容与芯片通过金丝互联连接。
三个集成模块都采用气密性封装，但是彼此又相互独立，既保证了射频对防干扰的要求，又确保了接收机可调、可测，维护简便，安装便捷。
本实用新型提供的直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统主要功能模块都加以密封，但是彼此又相互独立，既保证了射频对防干扰的要求，又确保了接收机可调，维护简便，安装便捷。
通过实验证明，本使用新型能够达到以下指标：
输入电压：2.5V
输入频率：23.85-24.15GHz
输入波导端口：BJ-220
线性增益：≥58 dB
带外抑制：≥25 dB
噪声系数：≤3dB
输入驻波：≤2.5
功耗：≤0.25W
本实用新型与现有结构相比，其优点和有益效果是：
1. 所述微波电路的主要功能模块都采用气密性封装，但是彼此又相互独立，既保证了射频对防干扰的要求，又确保了接收机调试方便，维护简便，安装便捷。
2. 波导微带转换集成模块即实现了波导微带转换功能，又完成了微波信号的放大，满足了辐射计的低噪声特性，由于辐射计的高增益特性，容易引起场自激，因此比较吻合辐射计接收机的特点。
3. 所述滤波放大集成模块同时具有放大、滤波、电调的功能。满足了辐射计的需求又满足了直接检波式接收机体积小、结构简单的特点。
4. 具备直接检波式接收机功耗低、体积小、EMC性能佳，结构简单的特点，便于调试测试。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其特征在于，包括：
馈源喇叭，用以收集微波信号；
波导微带转换集成模块，连接所述馈源喇叭，用以将收集到的微波信号转换放大；
滤波放大集成模块，连接所述波导微带转换集成模块，用以将经过所述波导微带转换集成模块转换放大后的微波信号进行放大、滤波；
单片放大集成模块，连接所述滤波放大集成模块，用以对经过所述滤波放大集成模块放大、滤波后的微波信号进行放大；
检波器，连接所述单片放大集成模块，用以对经过所述单片放大集成模块放大后的微波信号进行平方率检波；
积分电路，连接所述检波器，用以对经过所述检波器平方率检波后的微波信号进行平滑处理。
2.根据权利要求1所述的直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其特征在于，所述波导微带转换集成模块包括：波导微带转换子模块、第一低噪声放大器，所述波导微带转换子模块连接所述馈源喇叭，所述第一低噪声放大器连接所述波导微带转换子模块。
3.根据权利要求1所述的直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其特征在于，所述滤波放大集成模块包括：第二低噪声放大器、电调衰减器、微带滤波器、第三低噪声放大器，所述第二低噪声放大器连接所述波导微带转换集成模块，所述电调衰减器连接所述第二低噪声放大器，所述微带滤波器连接所述电调衰减器，所述第三低噪声放大器连接所述微带滤波器。
4.根据权利要求1所述的直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其特征在于，所述波导微带转换集成模块、所述滤波放大集成模块以及所述单片放大集成模块相互独立气密封装。
5.根据权利要求1所述的直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其特征在于，所述直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统还包括：第一盒体、第二盒体，所述第一盒体的内部为消除高次模的腔体以及陶瓷基片，所述馈源喇叭、所述波导微带转换集成模块、所述滤波放大集成模块以及所述单片放大集成模块设置在所述第一盒体内的所述陶瓷基片上；所述积分电路设置在所述第二盒体内，所述第一盒体与所述第二盒体采用电连接器连接。
6.根据权利要求5所述的直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其特征在于，所述陶瓷基片厚度为10mil，宽度为2mm。
7.根据权利要求5所述的直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其特征在于，所述第一盒体、第二盒体上还包括若干输入输出端子。
8.根据权利要求7所述的直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其特征在于，所述输入输出端子为可拆卸式法兰连接器。
9.根据权利要求1所述的直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其特征在于，所述波导微带转换集成模块、所述滤波放大集成模块以及所述单片放大集成模块之间采用同轴端子连接。
10.根据权利要求9所述的直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其特征在于，所述同轴端子采用玻璃绝缘子通过导电环氧和微带连接线相连。
11.根据权利要求1所述的直接检波式微小型化、模块化低噪声辐射计接收机系统，其特征在于，所述单片放大集成模块包括：一放大芯片以及对应的芯片电容匹配微带电路。
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