CN204188799U - 同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端，它依次连接的电路包括前端限幅保护电路、收发隔离开关、功率分配器、预选滤波器、混频电路、合路器、收发隔离开关、低噪声放大器、中频晶体滤波器、压控增益放大器。功率分配器将信号分为多路，经预选滤波器将不同频段的信号分离开来，然后与相对应频段的本振信号进行混频到相近中频，经合路器合成一路，之后对中频信号进行滤波和增益控制。在收发分站时，采用线性调频信号体制；收发共站时，采用线性调频中断信号体制。本实用新型适用于上述两种工作体制，同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端能对接收到的多频信号进行分离，具有硬件电路简单，易于实现的特点。

Description

同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端

技术领域

本实用新型属于高频超视距雷达技术领域，特别涉及同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端。

背景技术

传统的高频超视距雷大多只工作在单个频点，有的采用分时的方法实现了多频探测，但是每个扫频周期的回波中只包含单一频率探测的信息，抗干扰能力相对较弱，制约了雷达的探测能力。同时多频高频超视距雷达工作在多个频率上，实现多个频率的信号同时探测海洋表面动力学参数或目标，增强了雷达的抗干扰和自校正能力，回波中所包含的海洋和目标信息增加。

同时多频高频超视距雷达接收机模拟前端适用于线性调频信号体制和线性调频中断信号体制雷达系统，能对接收到的多频信号进行分离，实现多频信号同时探测海洋表面动力学参数或目标。

实用新型内容

针对背景技术存在的问题，本实用新型提供一种同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端，包括依次连接前端限幅保护电路(1)、收发隔离开关(2)、功率分配器(3)、预选滤波器(4)、混频电路(5)、合路器(6)、收发隔离开关(2)、低噪声放大器一(7)、中频晶体滤波器(8)、压控增益放大器(9)；混频电路(5)与产生本振信号的本振频率合成电路(10)连接。

所述功率分配器(3)分别与两个预选滤波器(4)连接，两个预选滤波器(4)分别与两个混频电路(5)连接，两个混频电路(5)均与合路器(6)连接。

所述本振频率合成电路(10)包括依次连接的本振信号发生器(10.1)、本振隔离开关(10.2)、滤波器(10.3)、低噪声放大器二(10.4)、本振隔离开关(10.2)。

在收发分站时，收发隔离开关(2)和本振隔离开关(10.2)均采用两级电路以提高通断的隔离度；收发同站时，收发隔离开关(2)和本振隔离开关(10.2)处于导通状态，保证在工作周期内接收到多频信号。

所述预选滤波器(4)的带宽根据信号分布的频段进行设定，以将不同频段的多频信号进行分离。

所述混频电路(5)中的本振信号所属频段与预选滤波器(4)的频段对应，保证混频之后的信号的载频为40.5MHz。

所述前端限幅保护电路(1)采用两个反向的肖特基二极管，限幅强度正负250mV。

所述收发隔离开关(2)的控制信号均由FPGA提供，两个收发隔离开关的控制信号为同一信号。

所述预选滤波器(4)的分为两个频段，带宽分别为7.5～8.5MHz和12～13.5MHz的带通滤波器。

所述混频电路(5)的本振信号的频率与预选滤波器的频段对应，分别为48～49MHz和52.5～54MHz，保证混频之后的中频信号的载频为40.5MHz。混频电路的本振信号f_L和f_H由本振频率合成电路产生。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：

1、本实用新型可使用不同频段的预选滤波器分离出多频信号，满足不同频带信号，扩展性好。

2、本实用新型将预选滤波器分离出的信号与对应频段的本振信号进行混频，然后将得到的相近的中频信号合成一路，进行中频滤波和增益控制。两个频段的信号最终合成一路，减少了一路中频滤波和增益控制电路，简化了硬件电路。

3、本实用新型适用于线性调频信号和线性调频中断信号体制的雷达，具有易于实现，结构简单，硬件成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构简图。

其中，1—前端限幅保护电路，2—收发隔离开关，3—功率分配器，4—预选滤波器，5—混频电路，6—合路器，7—低噪声放大器一，8—中频晶体滤波器，9—压控增益放大器。

图2为本振频率合成电路示意图。

其中，10.1—本振信号发生器，10.2—本振隔离开关，10.3—滤波器，10.4—低噪声放大器二。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例，以双频雷达为例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括依次连接的前端限幅保护电路(1)、收发隔离开关(2)、功率分配器(3)、预选滤波器(4)、混频电路(5)、合路器(6)、收发隔离开关(2)、低噪声放大器一(7)、中频晶体滤波器(8)、压控增益放大器(9)。

前端限幅保护电路(1)与接收天线直接相接，用于防止近岸海洋回波和天波信号回波能量过强使接收机饱和；本实用新型中的前端限幅保护电路采用两个反向肖特基二极管结构，限幅强度正负250mV，用以抑制较强能量的信号，改善接收机动态范围。

收发隔离开关(2)接收来自前端限幅保护电路输出的信号，采用两级电路，在本系统中第一级用于连接限幅电路和预选滤波器；另一级放在合路器和低噪声放大器之间。在本实用新型的一个实施例中，两级收发隔离开关由同一脉冲控制通断。在收发分站时，发射信号为线性调频信号，收发隔离开关均采用两级电路以提高通断的隔离度；收发同站时，发射信号为线性调频中断信号，收发隔离开关处于导通状态，保证在工作周期内能接收到多频信号。

功率分配器(3)接收收发隔离开关输出的信号，将信号分为两路，分别接入预选滤波器。

预选滤波器(4)将7.5～8.5MHz和12～13.5MHz两个频段的信号分别取出，并保证两个频段的信号完全分离。

混频电路(5)接收预选滤波器输出的信号和本振信号。所述本振信号有48～49MHz和52.5～54MHz两个频段，由本振频率合成电路产生，该电路由信号本振信号发生器(10.1)、本振隔离开关(10.2)、滤波器(10.3)、低噪声放大器二(10.4)、本振隔离开关(10.2)依次连接。收发隔离开关(2)由同一脉冲控制通断，两个频段隔离开关的控制信号在同时双频工作模式下由同一脉冲控制；在分时双频工作模式下，由两个不同脉冲控制，保证每个扫频周期只有一个频段的本振信号输出。接收到的7.5～8.5MHz频段的信号与48～49MHz的本振信号混频；12～13.5MHz频段的信号与52.5～54MHz的本振信号混频，二者输出的信号均为载频为40.5MHz的中频信号。

低噪声放大器一(7)接收第二级收发隔离开关的信号，在对微弱信号进行放大的同时尽量减小系统的噪声系数。

中频晶体滤波器(8)接收低噪声放大器输出的信号，其中心频率为40.5MHz，带宽为10KHz，用以滤出混频器输出的中频信号，并抑制混频之后产生的镜频信号。

压控增益放大器(9)接收中频晶体滤波器输出的信号，实现系统的增益可调，增强系统的灵活性。

Claims (6)

1.一种同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端，其特征在于：包括依次连接前端限幅保护电路（1）、收发隔离开关（2）、功率分配器（3）、预选滤波器（4）、混频电路（5）、合路器（6）、收发隔离开关（2）、低噪声放大器一（7）、中频晶体滤波器（8）、压控增益放大器（9）；混频电路（5）与产生本振信号的本振频率合成电路（10）连接。

2.根据权利要求1所述的一种同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端，其特征在于：所述功率分配器（3）分别与两个预选滤波器（4）连接，两个预选滤波器（4）分别与两个混频电路（5）连接，两个混频电路（5）均与合路器（6）连接。

3.根据权利要求1所述的一种同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端，其特征在于：所述本振频率合成电路（10）包括依次连接的本振信号发生器（10.1）、本振隔离开关（10.2）、滤波器（10.3）、低噪声放大器二（10.4）、本振隔离开关（10.2）。

4.根据权利要求1所述的一种同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端，其特征在于：在收发分站时，收发隔离开关（2）和本振隔离开关（10.2）均采用两级电路以提高通断的隔离度；收发同站时，收发隔离开关（2）和本振隔离开关（10.2）处于导通状态，保证在工作周期内接收到多频信号。

5.根据权利要求1所述的一种同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端，其特征在于：所述预选滤波器（4）的带宽根据信号分布的频段进行设定，以将不同频段的多频信号进行分离。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种同时/分时多频高频超视距雷达接收机模拟前端，其特征在于：所述混频电路（5）中的本振信号所属频段与预选滤波器（4）的频段对应，保证混频之后的信号的载频为40.5MHz。