CN210274048U - 基于s频段的接收射频组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于S频段的接收射频组件，包括与接收通道连接的射频接口，16个接收通道、十六路功分器和FPGA控制板，射频接口与接收通道的输入端连接，将外部射频信号接入到接收通道，十六路功分器将输入的本振信号功分为十六路信号输出，每路信号各输入一个接收通道的混频器与接收的射频信号混频，FPGA控制板的输出端输出控制信号控制各接收通道的数控衰减器的衰减量。功分为带有放大器的有源本振功分器。该组件包括多路通道，能够同时接收多路信号，接收通道一级低通滤波和末级带通滤波器实现中频带外滤波，保证传输到数字处理单元的信号的真实性，三级数控衰减器级联，控制AGC衰减值。

Description

基于S频段的接收射频组件

技术领域

本实用新型属于雷达射频接收组件技术领域，具体地说，涉及一种基于S频段的接收射频组件。

背景技术

S波段是指频率范围在2-4GHz的电磁波频段。S波段雷达主板具有分辨率高、可靠性好、非接触式测距测速等优点，使其在军事和民用上得到了广泛的应用。接收组件是雷达的一个重要组成部分，接收组件的任务是将天线送来的射频信号下变频到中频，要求组件具有较高的灵敏度和频率稳定度。

在通信设备通信过程中，经常需要接收多路信号，需要接收组件具有多路通道。接收组件在接收信号时，需要保证传输到数字处理单元的信号的真实性和杂散的比例，需要接收组件对通带以外的信号的具有一定的抑制程度。

实用新型内容

针对现有技术中上述的不足，本实用新型提供基于S频段的接收射频组件，该组件包括多路通道，能够同时接收多路信号，接收通道一级低通滤波和末级带通滤波器实现中频带外滤波，保证传输到数字处理单元的信号的真实性，三级数控衰减器级联，控制AGC衰减值。

为了达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：基于S频段的接收射频组件，包括独立的16个接收通道，所述的接收通道包括：

直流偏置器，与射频接口连接，用于接入射频信号，直流偏置器由5V电源进行供电；第一放大器，与直流偏置器的输出端连接，用于对射频信号进行放大；第一数控衰减器，与第一放大器的输出端连接，用于对放大后的信号进行第一级衰减，第一数控衰减器的位数为1位，衰减0dB或者10dB；混频器，与第一数控衰减器的输出端连接，用于将射频信号与本振信号混频；低通滤波器，与混频器的输出端连接，用于对混频后的视频信号进行低通滤波；第二数控衰减器，与低通滤波器的输出端连接，用于对滤波后的射频信号进行第二级衰减，所述的第二数控衰减器的步进为0.5dB，最大衰减值为31.5dB；第二放大器，与第二数控衰减器的输出端连接，用于对第二次衰减后的射频信号进行放大；第三数控衰减器，与第二放大器的输出端连接，用于对第二次放大后的射频信号进行放大，第三数控衰减器的步进为0.5dB，最大衰减值为31.5dB；第三放大器，与第三数控衰减器的输出端连接，用于对第三次衰减后的射频信号进行放大；衰减器，与第三放大器的输出端连接，用于对第三次放大后的射频信号进行衰减；第四放大器，与衰减器的输出端连接，用于对衰减后的射频信号进行放大；第五放大器，与第四放大器的输出端连接，用于对第四次放大后的射频信号进行放大；带通滤波器，与第五放大器的输出端连接，用于对第五次放大后的射频信号进行带通滤波，并输出中频信号，所述的第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第五放大器、低通滤波器和带通滤波器在任意20MHz带内平坦度不超过0.5dB，所述的低通滤波器和带通滤波器采用切比雪夫型滤波器。

所述的射频组件还包括FPGA控制板，所述的FPGA控制板的输出端分别与每个接收通道的第一数控衰减器、第二数控衰减器和第三数控衰减器的控制端连接，控制第一数控衰减器、第二数控衰减器和第三数控衰减器的衰减量。

所述的射频组件还包括十六路功分器，十六路功分器将输入的本振信号功分为十六路信号输出，每路信号各输入一个接收通道的混频器与接收的射频信号混频，所述的十六路功分器为带有放大器的有源本振功分器，所述的十六路功分器功分器的隔离度为20dB。

本实用新型的有益效果是：

(1)该组件包括多路通道，能够同时接收多路信号，接收通道一级低通滤波和末级带通滤波器实现中频带外滤波，保证传输到数字处理单元的信号的真实性，三级数控衰减器级联，控制AGC衰减值。

附图说明

图1为本实用新型接收射频组件组成框图；

图2为本实用新型接收通道原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1所示，基于S频段的接收射频组件，包括与接收通道连接的射频接口，16个接收通道、十六路功分器和FPGA控制板，射频接口与接收通道的输入端连接，将外部射频信号接入到接收通道，十六路功分器将输入的本振信号功分为十六路信号输出，每路信号各输入一个接收通道的混频器与接收的射频信号混频，FPGA控制板的输出端输出控制信号控制各接收通道的数控衰减器的衰减量。所述的十六路功分器为带有放大器的有源本振功分器，所述的十六路功分器的隔离度为20dB。FPGA控制板可采用现有的通信雷达所采用的控制板，主要应用现有的通信雷达中的FPGA控制板控制数控衰减器的衰减量的功能。

如图2所示，所述的接收通道包括：直流偏置器，与射频接口连接，用于接入射频信号，直流偏置器由5V电源进行供电；第一放大器，与直流偏置器的输出端连接，用于对射频信号进行放大；第一数控衰减器，与第一放大器的输出端连接，用于对放大后的信号进行第一级衰减，第一数控衰减器的位数为1位，衰减0dB或者10dB；混频器，与第一数控衰减器的输出端连接，用于将射频信号与本振信号混频；低通滤波器，与混频器的输出端连接，用于对混频后的视频信号进行低通滤波；第二数控衰减器，与低通滤波器的输出端连接，用于对滤波后的射频信号进行第二级衰减，所述的第二数控衰减器的步进为0.5dB，最大衰减值为31.5dB；第二放大器，与第二数控衰减器的输出端连接，用于对第二次衰减后的射频信号进行放大；第三数控衰减器，与第二放大器的输出端连接，用于对第二次放大后的射频信号进行放大，第三数控衰减器的步进为0.5dB，最大衰减值为31.5dB；第三放大器，与第三数控衰减器的输出端连接，用于对第三次衰减后的射频信号进行放大；衰减器，与第三放大器的输出端连接，用于对第三次放大后的射频信号进行衰减；第四放大器，与衰减器的输出端连接，用于对衰减后的射频信号进行放大；第五放大器，与第四放大器的输出端连接，用于对第四次放大后的射频信号进行放大；带通滤波器，与第五放大器的输出端连接，用于对第五次放大后的射频信号进行带通滤波，并输出中频信号，所述的第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第五放大器、低通滤波器和带通滤波器在任意20MHz带内平坦度不超过0.5dB，可使整个链路增益平坦度满足任意20MHz带内平坦度不超过1.0dB。所述的低通滤波器和带通滤波器采用切比雪夫型滤波器，切比雪夫型滤波器具有最大平坦响应，可使整个链路相位平坦度满足任意20MHz带内平坦度不超过4度。

FPGA控制板的输出端分别与每个接收通道的第一数控衰减器、第二数控衰减器和第三数控衰减器的控制端连接，控制第一数控衰减器、第二数控衰减器和第三数控衰减器的衰减量。

本申请的接收组件适用于功率为-74dBm～-14dBm的射频，当输入功率为-74dBm时，第一级衰减0dB，第二、第三数控衰减器置数衰减1.5dB，输出功率为+5dBm；

输入功率为-14dBm时，第一级衰减10dB，第二、第三数控衰减器置数衰减55.5dB，输出功率为+5dBm；

当输入功率介于-74dBm～-14dBm时，自动调整数控衰减器置数值(-74dBm～-24dBm，第一级衰减0dB；其他第一级衰减10dB)，使输出功率为+5dBm。

在本申请中，输出杂散来源于以下几个方面：射频及其谐波泄露至输出频段内的杂散和本振及其谐波泄露至输出频段内的杂散远远高于中频频率，被中频滤波器抑制，抑制高达50dB以上。

混频器的射频本振隔离度达40dB，功分器隔离度20dB，射频信号从一个通道通过链路泄露至另一个通道的隔离度大于60dB，因此本申请能有效保证通道间的隔离度。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.基于S频段的接收射频组件，其特征在于：包括独立的16个接收通道，所述的接收通道包括：

直流偏置器，与射频接口连接，用于接入射频信号；第一放大器，与直流偏置器的输出端连接，用于对射频信号进行放大；第一数控衰减器，与第一放大器的输出端连接，用于对放大后的信号进行第一级衰减；混频器，与第一数控衰减器的输出端连接，用于将射频信号与本振信号混频；低通滤波器，与混频器的输出端连接，用于对混频后的视频信号进行低通滤波；第二数控衰减器，与低通滤波器的输出端连接，用于对滤波后的射频信号进行第二级衰减；第二放大器，与第二数控衰减器的输出端连接，用于对第二次衰减后的射频信号进行放大；第三数控衰减器，与第二放大器的输出端连接，用于对第二次放大后的射频信号进行放大；第三放大器，与第三数控衰减器的输出端连接，用于对第三次衰减后的射频信号进行放大；衰减器，与第三放大器的输出端连接，用于对第三次放大后的射频信号进行衰减；第四放大器，与衰减器的输出端连接，用于对衰减后的射频信号进行放大；第五放大器，与第四放大器的输出端连接，用于对第四次放大后的射频信号进行放大；带通滤波器，与第五放大器的输出端连接，用于对第五次放大后的射频信号进行带通滤波，并输出中频信号。

2.根据权利要求1所述的基于S频段的接收射频组件，其特征在于：所述的射频组件还包括FPGA控制板，所述的FPGA控制板的输出端分别与每个接收通道的第一数控衰减器、第二数控衰减器和第三数控衰减器的控制端连接，控制第一数控衰减器、第二数控衰减器和第三数控衰减器的衰减量。

3.根据权利要求1所述的基于S频段的接收射频组件，其特征在于：所述的射频组件还包括十六路功分器，十六路功分器将输入的本振信号功分为十六路信号输出，每路信号各输入一个接收通道的混频器与接收的射频信号混频。

4.根据权利要求1所述的基于S频段的接收射频组件，其特征在于：所述的第一数控衰减器的位数为1位，所述的第二数控衰减器和第三数控衰减器的步进为0.5dB，最大衰减值为31.5dB。

5.根据权利要求1所述的基于S频段的接收射频组件，其特征在于：所述的第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第五放大器、低通滤波器和带通滤波器在任意20MHz带内平坦度不超过0.5dB。

6.根据权利要求5所述的基于S频段的接收射频组件，其特征在于：所述的低通滤波器和带通滤波器采用切比雪夫型滤波器。

7.根据权利要求3所述的基于S频段的接收射频组件，其特征在于：所述的十六路功分器的隔离度为20dB。

8.根据权利要求7所述的基于S频段的接收射频组件，其特征在于：所述的十六路功分器为带有放大器的有源本振功分器。

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