CN208112621U - 一种应用于雷达通信系统的采样电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于雷达通信系统的采样电路，通过在系统中设置射频信号输入端、包括第一放大器、滤波器及巴伦变压器的放大滤波系统、以及采样率大于等于1.25GSPS模数变换部件。通过第一放大器、滤波器和巴伦变压器的协同工作可以提高信号的稳定性，再由于所述模数变换部件的采样率大于等于1.25GSPS，具有高速采样、高分辨率的特性，因此本申请实施例中的采样电路可以实现对400MHz以上的信号进行直接采样。

Description

一种应用于雷达通信系统的采样电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种应用于雷达通信系统的采样电路。

背景技术

目前，在1-2GHz的L波段通信领域中，射频直接采样的方法是对接收到的射频信号直接进行数字化处理，由此可以避免对射频信号进行混频，而采用软件完成大量的信号处理功能，既简化了系统结构，同时又可以实现所需器件少、成本低、功耗低、容易取得更高性能的功能特点。然而，该种技术的采样带宽过窄，不能对400MHz以上的信号进行直接采样。而在实际的L波段通信应用中，信号带宽往往达到400MHz以上，因此难以实现对高频信号的模数转化处理，尤其是针对雷达等高应用要求的通信系统设备，由于不能通过直接采样进行模数转化处理，往往造成该类系统的硬件设备多、系统结构复杂、功耗高等缺陷。

可见，现有技术中存在着难以对高频通信信号进行直接采样的技术问题。

实用新型内容

本申请提供一种应用于雷达通信系统的采样电路，用以解决现有技术中存在着的难以对高频通信信号进行直接采样的技术问题。

本申请提供了一种应用于雷达通信系统的采样电路，包括：

射频信号输入端，用以接收射频信号；

放大滤波系统，包括第一放大器、滤波器及巴伦变压器，所述第一放大器对所述射频信号进行放大处理，获得放大信号；所述滤波器用以将所述放大信号进行滤波处理，获得滤波信号；所述巴伦变压器用以将所述滤波信号进行转化处理成为双端差分信号，其中，所述滤波器为低通滤波器或带通滤波器；

模数变换部件，与所述巴伦变压器连接，用以对所述双端差分信号进行数字化采样并转换为数字信号，其中，所述射频模数变换部件的采样率大于等于1.25GSPS。

可选地，所述放大滤波系统还包括：

自动发电控制装置，设置在所述射频信号输入端与所述第一放大器之间，用以基于接收到的控制信号对所述射频信号进行放大倍数调整，以控制经所述第一放大器放大后的射频信号的信号功率符合所述射频模数变换部件的输入范围，其中，所述自动发电控制装置带宽大于等于2GHz。

可选地，所述放大滤波系统还包括：

第二放大器，设置在所述滤波器和巴伦变压器之间，用以对所述滤波信号进行第二次放大，获得二次放大信号，其中，所述第一放大器和所述第二放大器组成的两级放大电路的信号增益大于等于38dB；

所述巴伦变压器，用以将所述二次放大信号进行转化处理成为所述双端差分信号。

可选地，在所述射频系统包括射频发射通路和射频接收通路时，所述采样电路还包括：

合路器，分别与所述射频发射通路和所述射频接收通路连接，用以将分别从所述射频发射通路输出的射频信号和所述射频接收通路接收到的射频信号进行合路，并将合路后的射频信号发送至所述射频信号输入端。

可选地，所述模数变换部件还包括：

功率分配模块；用以将所述双端差分信号均分为相同的第一模拟信号和第二模拟信号；

第一模数转换芯片和第二模数转换芯片，分别与所述功率分配模块连接，所述第一模数转换芯片用以对所述第一模拟信号进行模数转换，所述第二模数转换芯片用以对所述第二模拟信号进行模数转换；

时钟源模块，设置在所述第一模数转换芯片和所述第二模数转换芯片之间，用以生成第一采样控制信号和第二采样控制信号，以使所述第一模数转换芯片按照第一采样频率进行采样，生成第一采样信号，所述第二模数转换芯片按照第二采样频率进行采样，生成第二采样信号，其中，所述第一采样频率与所述第二采样频率不同。

可选地，所述模数变换部件还包括：

数字信息处理模块，分别与所述第一模数转换芯片和所述第二模数转换芯片连接，用以对所述第一采样信号和所述第二采样信号进行延时、同步、累加合成处理，获得属于预设采样速率范围的数字信号。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中的技术方案通过在系统中设置射频信号输入端、包括第一放大器、滤波器及巴伦变压器的放大滤波系统、以及采样率大于等于1.25GSPS模数变换部件。通过第一放大器、滤波器和巴伦变压器的协同工作可以提高信号的稳定性，再由于所述模数变换部件的采样率大于等于1.25GSPS，具有高速采样、高分辨率的特性，因此本申请实施例中的采样电路可以实现对400MHz以上的信号进行直接采样。

本申请实施例中的技术方案还具有如下技术效果：

进一步地，本申请实施例中的技术方案还在所述射频信号输入端与所述第一放大器之间自动发电控制装置，在所述滤波器和巴伦变压器之间设置第二放大器，由于所述自动发电控制装置的放大控制带宽达到2GHz以上，并同各国两级信号放大器进行放大处理，由此不仅可以提高电路的稳定性，同时信号增益能达到38dB以上。

进一步地，本申请实施例中的技术方案还设置有分别与所述射频发射通路和所述射频接收通路连接的合成器，可以在实际操作时实现减少采样模块使用数量，因此还具有进一步降低应用成本的技术效果。

进一步地，本申请实施例中的技术方案还设置有功率分配模块、至少两个模数转换芯片、时钟源模块以及数字信息处理模块，可以将所述双端差分信号均分为若干路相同的模拟信号，并分别输入到不同的模数转换芯片，然后每个模数转换芯片再按照不同的采样频率分别进行采样处理，最后再利用所述数字信息处理模块对分别得到的采样信号进行延时、同步、累加合成，从而得到预定实现的采样频率的采样信号。采用该种方式可以有效提高输出的采样信号的信号宽度和信号分辨率，并且也能有效提高无杂散动态范围，因此还具有进一步提高采样信号质量的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种应用于雷达通信系统的采样电路的结构图。

具体实施方式

本申请提供一种应用于雷达通信系统的采样电路，用以解决现有技术中存在着的难以对高频通信信号进行直接采样的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请实施例中的技术方案通过在系统中设置射频信号输入端、包括第一放大器、滤波器及巴伦变压器的放大滤波系统、以及采样率大于等于1.25GSPS模数变换部件。通过第一放大器、滤波器和巴伦变压器的协同工作可以提高信号的稳定性，再由于所述模数变换部件的采样率大于等于1.25GSPS，具有高速采样、高分辨率的特性，因此本申请实施例中的采样电路可以实现对400MHz以上的信号进行直接采样。

下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一

请参考图1，本申请实施例一提供一种应用于雷达通信系统的采样电路，包括：

射频信号输入端101，用以接收射频信号；

放大滤波系统102，包括第一放大器1021、滤波器1022及巴伦变压器1023，所述第一放大器对所述射频信号进行放大处理，获得放大信号；所述滤波器用以将所述放大信号进行滤波处理，获得滤波信号；所述巴伦变压器用以将所述滤波信号进行转化处理成为双端差分信号，其中，所述滤波器为低通滤波器或带通滤波器；

模数变换部件103，与所述巴伦变压器连接，用以对所述双端差分信号进行数字化采样并转换为数字信号，其中，所述射频模数变换部件的采样率大于等于1.25GSPS。

进一步地，本申请实施例中的所述放大滤波系统还包括：

自动发电控制装置，设置在所述射频信号输入端与所述第一放大器之间，用以基于接收到的控制信号对所述射频信号进行放大倍数调整，以控制经所述第一放大器放大后的射频信号的信号功率符合所述射频模数变换部件的输入范围，其中，所述自动发电控制装置带宽大于等于2GHz。

以及所述放大滤波系统还包括：

第二放大器，设置在所述滤波器和巴伦变压器之间，用以对所述滤波信号进行第二次放大，获得二次放大信号，其中，所述第一放大器和所述第二放大器组成的两级放大电路的信号增益大于等于38dB；

所述巴伦变压器，用以将所述二次放大信号进行转化处理成为所述双端差分信号。

在所述射频系统包括射频发射通路和射频接收通路时，所述采样电路还包括：

合路器，分别与所述射频发射通路和所述射频接收通路连接，用以将分别从所述射频发射通路输出的射频信号和所述射频接收通路接收到的射频信号进行合路，并将合路后的射频信号发送至所述射频信号输入端。

同时，本申请实施例中的所述模数变换部件还包括：

功率分配模块；用以将所述双端差分信号均分为相同的第一模拟信号和第二模拟信号；

第一模数转换芯片和第二模数转换芯片，分别与所述功率分配模块连接，所述第一模数转换芯片用以对所述第一模拟信号进行模数转换，所述第二模数转换芯片用以对所述第二模拟信号进行模数转换；

时钟源模块，设置在所述第一模数转换芯片和所述第二模数转换芯片之间，用以生成第一采样控制信号和第二采样控制信号，以使所述第一模数转换芯片按照第一采样频率进行采样，生成第一采样信号，所述第二模数转换芯片按照第二采样频率进行采样，生成第二采样信号，其中，所述第一采样频率与所述第二采样频率不同。

同时，所述模数变换部件还包括：

数字信息处理模块，分别与所述第一模数转换芯片和所述第二模数转换芯片连接，用以对所述第一采样信号和所述第二采样信号进行延时、同步、累加合成处理，获得属于预设采样速率范围的数字信号。

在本申请实施例的采样电路工作过程中，所述自动发电控制装置可以自动根据输入的控制信号对接收到的射频信号的放大倍数进行调节，从而使得放大后的射频信号功率满足所述模数变换部件的输入范围。同时，所述第一放大器可基于所述自动发电控制装置控制的放大倍数对输入的射频信号进行放大，然后再输出给滤波器，由此可使得有效带宽内的信号通过，并屏蔽无效带宽内的信号。而所述第二放大器可以对滤波器输出的信号进行第二次放大，之后再将二次放大后的信号输出给巴伦变压器，从而将输入单端射频信号转换成双端差分信号，再输出给模数变换部件，以对输入的射频信号进行数字化采样。由于所述自动发电控制装置的放大控制带宽达到2GHz以上，并同各国两级信号放大器进行放大处理，由此不仅可以提高电路的稳定性，同时信号增益能达到38dB以上，同时由于所述模数变换部件的采样率大于等于1.25GSPS，具有高速采样、高分辨率的特性，因此本申请实施例中的采样电路可以实现对400MHz以上的信号进行直接采样。

同时，在本申请实施例的技术方案中，当所述射频系统包括射频发射通路和射频接收通路时，所述采样电路还包括：

合路器，分别与所述射频发射通路和所述射频接收通路连接，用以将分别从所述射频发射通路输出的射频信号和所述射频接收通路接收到的射频信号进行合路，并将合路后的射频信号发送至所述射频信号输入端。由此在实际操作过程中可以实现减少采样模块使用数量，具有进一步降低应用成本的技术效果。

再进一步地，所述模数变换部件还包括：

功率分配模块；用以将所述双端差分信号均分为相同的第一模拟信号和第二模拟信号；

第一模数转换芯片和第二模数转换芯片，分别与所述功率分配模块连接，所述第一模数转换芯片用以对所述第一模拟信号进行模数转换，所述第二模数转换芯片用以对所述第二模拟信号进行模数转换；

时钟源模块，设置在所述第一模数转换芯片和所述第二模数转换芯片之间，用以生成第一采样控制信号和第二采样控制信号，以使所述第一模数转换芯片按照第一采样频率进行采样，生成第一采样信号，所述第二模数转换芯片按照第二采样频率进行采样，生成第二采样信号，其中，所述第一采样频率与所述第二采样频率不同。

作为进一步优选方案，所述模数变换部件还包括：

数字信息处理模块，分别与所述第一模数转换芯片和所述第二模数转换芯片连接，用以对所述第一采样信号和所述第二采样信号进行延时、同步、累加合成处理，获得属于预设采样速率范围的数字信号。

也就是说，在本申请实施例的采样电路中，可以将输入的需要被采样的所述双端差分信号通过功率分配器均分为若干路相同的模拟信号，并分别输入到不同的模数转换芯片，然后每个模数转换芯片再按照不同的采样频率分别进行采样处理，分别获得相应的采样信号。最后再利用所述数字信息处理模块对分别得到的采样信号进行延时、同步、累加合成，从而得到预定实现的采样频率的采样信号。采用该种方式可以有效提高输出的采样信号的信号宽度和信号分辨率，并且也能有效提高无杂散动态范围，因此还具有进一步提高采样信号质量的技术效果。

由此可见，本申请实施例中的技术方案通过在系统中设置射频信号输入端、包括第一放大器、滤波器及巴伦变压器的放大滤波系统、以及采样率大于等于1.25GSPS模数变换部件。通过第一放大器、滤波器和巴伦变压器的协同工作可以提高信号的稳定性，再由于所述模数变换部件的采样率大于等于1.25GSPS，具有高速采样、高分辨率的特性，因此本申请实施例中的采样电路可以实现对400MHz以上的信号进行直接采样。

本申请实施例中的技术方案还具有如下技术效果：

进一步地，本申请实施例中的技术方案还在所述射频信号输入端与所述第一放大器之间自动发电控制装置，在所述滤波器和巴伦变压器之间设置第二放大器，由于所述自动发电控制装置的放大控制带宽达到2GHz以上，并同各国两级信号放大器进行放大处理，由此不仅可以提高电路的稳定性，同时信号增益能达到38dB以上。

进一步地，本申请实施例中的技术方案还设置有分别与所述射频发射通路和所述射频接收通路连接的合成器，可以在实际操作时实现减少采样模块使用数量，因此还具有进一步降低应用成本的技术效果。

进一步地，本申请实施例中的技术方案还设置有功率分配模块、至少两个模数转换芯片、时钟源模块以及数字信息处理模块，可以将所述双端差分信号均分为若干路相同的模拟信号，并分别输入到不同的模数转换芯片，然后每个模数转换芯片再按照不同的采样频率分别进行采样处理，最后再利用所述数字信息处理模块对分别得到的采样信号进行延时、同步、累加合成，从而得到预定实现的采样频率的采样信号。采用该种方式可以有效提高输出的采样信号的信号宽度和信号分辨率，并且也能有效提高无杂散动态范围，因此还具有进一步提高采样信号质量的技术效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。进一步地，本申请技术方案中的各个方法步骤可以颠倒，变换先后顺序而依然落入本申请所涵盖的实用新型范围中。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种应用于雷达通信系统的采样电路，应用于射频系统，其特征在于，包括：

射频信号输入端，用以接收射频信号；

放大滤波系统，包括第一放大器、滤波器及巴伦变压器，所述第一放大器对所述射频信号进行放大处理，获得放大信号；所述滤波器用以将所述放大信号进行滤波处理，获得滤波信号；所述巴伦变压器用以将所述滤波信号进行转化处理成为双端差分信号，其中，所述滤波器为低通滤波器或带通滤波器；

模数变换部件，与所述巴伦变压器连接，用以对所述双端差分信号进行数字化采样并转换为数字信号，其中，所述模数变换部件的采样率大于等于1.25GSPS。

2.如权利要求1所述的采样电路，其特征在于，所述放大滤波系统还包括：

自动发电控制装置，设置在所述射频信号输入端与所述第一放大器之间，用以基于接收到的控制信号对所述射频信号进行放大倍数调整，以控制经所述第一放大器放大后的射频信号的信号功率符合所述模数变换部件的输入范围，其中，所述自动发电控制装置带宽大于等于2GHz。

3.如权利要求1所述的采样电路，其特征在于，所述放大滤波系统还包括：

第二放大器，设置在所述滤波器和巴伦变压器之间，用以对所述滤波信号进行第二次放大，获得二次放大信号，其中，所述第一放大器和所述第二放大器组成的两级放大电路的信号增益大于等于38dB；

所述巴伦变压器，用以将所述二次放大信号进行转化处理成为所述双端差分信号。

4.如权利要求1所述的采样电路，其特征在于，在所述射频系统包括射频发射通路和射频接收通路时，所述采样电路还包括：

合路器，分别与所述射频发射通路和所述射频接收通路连接，用以将分别从所述射频发射通路输出的射频信号和所述射频接收通路接收到的射频信号进行合路，并将合路后的射频信号发送至所述射频信号输入端。

5.如权利要求1所述的采样电路，其特征在于，所述模数变换部件还包括：

功率分配模块；用以将所述双端差分信号均分为相同的第一模拟信号和第二模拟信号；

第一模数转换芯片和第二模数转换芯片，分别与所述功率分配模块连接，所述第一模数转换芯片用以对所述第一模拟信号进行模数转换，所述第二模数转换芯片用以对所述第二模拟信号进行模数转换；

时钟源模块，设置在所述第一模数转换芯片和所述第二模数转换芯片之间，用以生成第一采样控制信号和第二采样控制信号，以使所述第一模数转换芯片按照第一采样频率进行采样，生成第一采样信号，所述第二模数转换芯片按照第二采样频率进行采样，生成第二采样信号，其中，所述第一采样频率与所述第二采样频率不同。

6.如权利要求5所述的采样电路，其特征在于，所述模数变换部件还包括：

数字信息处理模块，分别与所述第一模数转换芯片和所述第二模数转换芯片连接，用以对所述第一采样信号和所述第二采样信号进行延时、同步、累加合成处理，获得属于预设采样速率范围的数字信号。