CN217063706U

CN217063706U - 一种v波段辐射计多通道接收机

Info

Publication number: CN217063706U
Application number: CN202220748401.5U
Authority: CN
Inventors: 王刚; 姚常飞; 王璐; 张豫苏
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2022-04-02
Filing date: 2022-04-02
Publication date: 2022-07-26
Anticipated expiration: 2032-04-02

Abstract

本实用新型公开了一种v波段辐射计多通道接收机，属于电子通讯技术领域。其包括放大混频系统、中频功分系统以及低频检波系统；放大混频系统包括依次电性连接的噪声注入单元、功率放大器、本振注入单元和第一低噪声放大器，中频功分系统包括依次电性连接第二低噪声放大器、功分器组、衰减器和第二带通滤波器，低频检波系统包括依次电性连接的检波管和两级运算放大器，第一低噪声放大器的输出端与第二低噪声放大器的输入端电性连接，第二带通滤波器的输出端与检波管的输入端电性连接。本实用新型提供了一种v波段辐射计多通道接收机，解决现有技术中现有的直检式检波器对低噪声放大器的要求较高，检测的精确度较低的技术问题。

Description

一种v波段辐射计多通道接收机

技术领域

本实用新型涉及一种v波段辐射计多通道接收机，属于电子通讯技术领域。

背景技术

接收机是辐射计系统里的重要核心组件，其技术指标代表着辐射计最主要的技术水平。现有的直检式检波器无本振源，对低噪声放大器的要求较高，且现有的直检式检波器一般为单通道输出，检测的精确度较低，难以更准确的捕捉信号，检测效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种v波段辐射计多通道接收机，解决现有技术中现有的直检式检波器对低噪声放大器的要求较高，检测的精确度较低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种v波段辐射计多通道接收机，其包括放大混频系统、中频功分系统以及低频检波系统；所述放大混频系统包括依次电性连接的噪声注入单元、功率放大器、本振注入单元和第一低噪声放大器，所述中频功分系统包括依次电性连接第二低噪声放大器、功分器组、衰减器和第二带通滤波器，所述低频检波系统包括依次电性连接的检波管和两级运算放大器，所述第一低噪声放大器的输出端与第二低噪声放大器的输入端电性连接，所述第二带通滤波器的输出端与检波管的输入端电性连接；

射频信号先依次经过噪声注入单元、功率放大器、本振注入单元和第一低噪声放大器得到中频信号，所述中频信号再依次经过第二低噪声放大器、功分器组、衰减器和第二带通滤波器得到滤波信号，所述滤波信号最终依次经过检波管和两级运算放大器得到低频信号。

进一步的，所述噪声注入单元包括噪声源、毫米波开关和耦合器，所述噪声源、毫米波开关和耦合器依次电性连接，所述耦合器的输出端与功率放大器的输入端电性连接，所述毫米波开关用于控制噪声源的注入，工作时，毫米波开关打开，噪声源经过毫米波开关与射频信号于耦合器中耦合。

进一步的，本振注入单元包括介质振荡器、倍频器、第一带通滤波器和混频器，所述介质振荡器、倍频器、第一带通滤波器和混频器依次电性连接，所述混频器的输入端与功率放大器的输出端电性连接，所述混频器的输出端与第一低噪声放大器的输入端电性连接。

进一步的，所述功分器组包括第一功分器、第二功分器和第三功分器，所述第一功分器、第二功分器和第三功分器依次电性连接，所述第一功分器的输入端与第二低噪声放大器的输出端电性连接，所述第三功分器的输出端与衰减器的输入端电性连接。

进一步的，所述第一功分器、第二功分器和第三功分器均为一分二功分器。

进一步的，还包括电源模块，所述电源模块为外接电源，所述外接电源分别为放大混频系统、中频功分系统以及低频检波系统供电。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

通过增加本振注入单元有效降低了第一低噪声放大器和第二低噪声放大器的工作要求，同时降低了应用成本；功分器组能够将单一通道功分为多个通道，能够使捕捉的信号更加精确，增强检测效果；本v波段辐射计多通道接收机整体采用超外差式结构，有效降低了自激振荡对检测结果的影响。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种v波段辐射计多通道接收机的整体示意图；

图2为图1中放大混频系统的结构示意图；

图3为图1中中频功分系统的结构示意图；

图4为图1中低频检波系统的结构示意图；

图中：1、放大混频系统；2、中频功分系统；3、低频检波系统；4、噪声注入单元；5、耦合器；6、毫米波开关；7、噪声源；8、功率放大器；9、本振注入单元；10、混频器；11、第一带通滤波器；12、倍频器；13、介质振荡器；14、第一低噪声放大器；15、第二低噪声放大器；16、第一功分器；17、第二功分器；18、第三功分器；19、衰减器；20、第二带通滤波器；21、检波管；22、两级运算放大器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供的一种v波段辐射计多通道接收机，其包括放大混频系统1、中频功分系统2以及低频检波系统3；放大混频系统1用于将由天线接收到的射频信号变频至中频信号，中频功分系统2用于对中频信号进行处理得到滤波信号，低频检波系统3用于将滤波信号转化为低频信号。

具体的，如图2所示，放大混频系统1包括噪声注入单元4、功率放大器8、本振注入单元9和第一低噪声放大器14，功率放大器8采用基于UMS生产的CHA2159芯片电路方案，第一低噪声放大器14选用HMC516芯片，噪声注入单元4、功率放大器8、本振注入单元9和第一低噪声放大器14依次电连接，噪声注入单元4包括噪声源7、毫米波开关6和耦合器5，噪声源7采用WZ0003H噪声二极管，用于产生定标的高斯白噪声，毫米波开关6选用MA4AGSW1A芯片，用于控制噪声的注入，噪声源7、毫米波开关6和耦合器5依次电性连接，将噪声注入单元4连入时，使耦合器5的输出端与功率放大器8的输入端电性连接，本振注入单元9包括介质振荡器13、倍频器12、第一带通滤波器11和混频器10，介质振荡器13选用EMM5206型号，混频器10选用HMC1081芯片，介质振荡器13、倍频器12、第一带通滤波器11和混频器10依次电性连接，将本振注入单元9连入时，使混频器10的输入端与功率放大器8的输出端电性连接，混频器10的输出端与第一低噪声放大器14的输入端电性连接。放大混频系统1工作时，毫米波开关6打开，噪声源7经过毫米波开关6与天线接收到的射频信号在耦合器5中耦合，再经过功率放大器8与由介质振荡器13经倍频器12倍频至21.5GHz毫米波频段，并在通过第一带通滤波器11滤波后于混频器10进行混频，最后经过第一低噪声放大器14得到中频信号。

如图3所示，中频功分系统2包括第二低噪声放大器15、功分器组、衰减器19和第二带通滤波器20，功分器组能够将单一通道功分为多个通道，能够使捕捉的信号更加精确，增强检测效果。第二低噪声放大器15选用HMC516芯片，第二低噪声放大器15依次与功分器组、衰减器19和第二带通滤波器20电性连接，将放大混频系统1中与中频功分系统2对接时，使第一低噪声放大器14的输出端与第二低噪声放大器15的输入端电性连接，功分器组包括第一功分器16、第二功分器17和第三功分器18，第一功分器16、第二功分器17和第三功分器18依次电性连接，具体的，第一功分器16设置有一个，第二功分器17和第三功分器18分别设置有两个，第一功分器16的一输出端与一个第二功分器17的输入端电性连接，第一功分器16的另一输出端与另一个第二功分器17的输入端连接，同样的，第二功分器17的一输出端与一个第三功分器18的输入端电性连接，第二功分器17的另一输出端与另一个第三功分器18的输入端连接，将功分器组接入时，使第一功分器16的输入端与第二低噪声放大器15的输出端电性连接，所述第三功分器18的输出端与衰减器19的输入端电性连接。需要说明的是，第一功分器16、第二功分器17和第三功分器18均为一分二功分器，通过第一功分器16、第二功分器17和第三功分器18分成8个通道，有效提高了信号的灵敏度。中频功分系统2工作时，经过第一低噪声放大器14得到的中频信号依次进入第二低噪声放大器15、第一功分器16、第二功分器17、第三功分器18、衰减器19和第二带通滤波器20得到滤波信号。通过增加本振注入单元9有效降低了第一低噪声放大器14和第二低噪声放大器15的工作要求，同时降低了应用成本。

如图4所示，低频检波系统3包括检波管21和两级运算放大器22，检波管21选用HSCH-9161梁氏引线检波二极管，它的工作频率可达110GHz,覆盖V波段，具有低温度系数和低结电容等优点，检波管21和两级运算放大器22依次电性连接，将中频功分系统2与低频检波系统3对接时，使第二带通滤波器20的输出端与检波管21的输入端电性连接。频检波系统工作时，滤波信号依次经过检波管21和两级运算放大器22得到输出的低频信号。

本实施例提供的v波段辐射计多通道接收机还包括电源模块，电源模块为外接电源，外接电源设置有三个，三个外接电源分别为放大混频系统1、中频功分系统2以及低频检波系统3单独供电，具体的，第一个外接电源与放大混频系统1中的噪声源7、毫米波开关6、耦合器5、功率放大器8、介质振荡器13、倍频器12、第一带通滤波器11、混频器10和第一低噪声放大器14电性连接；第二个外接电源与第二低噪声放大器15、第一功分器16、第二功分器17、第三功分器18、衰减器19和第二带通滤波器20电性连接；第三个外接电源与检波管21和两级运算放大器22电性连接。本v波段辐射计多通道接收机整体采用超外差式结构，有效降低了自激振荡对检测结果的影响。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种v波段辐射计多通道接收机，其特征在于，包括放大混频系统、中频功分系统以及低频检波系统；所述放大混频系统包括依次电性连接的噪声注入单元、功率放大器、本振注入单元和第一低噪声放大器，所述中频功分系统包括依次电性连接第二低噪声放大器、功分器组、衰减器和第二带通滤波器，所述低频检波系统包括依次电性连接的检波管和两级运算放大器，所述第一低噪声放大器的输出端与第二低噪声放大器的输入端电性连接，所述第二带通滤波器的输出端与检波管的输入端电性连接；

2.根据权利要求1所述的v波段辐射计多通道接收机，其特征在于，所述噪声注入单元包括噪声源、毫米波开关和耦合器，所述噪声源、毫米波开关和耦合器依次电性连接，所述耦合器的输出端与功率放大器的输入端电性连接，所述毫米波开关用于控制噪声源的注入，工作时，毫米波开关打开，噪声源经过毫米波开关与射频信号于耦合器中耦合。

3.根据权利要求1所述的v波段辐射计多通道接收机，其特征在于，所述本振注入单元包括介质振荡器、倍频器、第一带通滤波器和混频器，所述介质振荡器、倍频器、第一带通滤波器和混频器依次电性连接，所述混频器的输入端与功率放大器的输出端电性连接，所述混频器的输出端与第一低噪声放大器的输入端电性连接。

4.根据权利要求1所述的v波段辐射计多通道接收机，其特征在于，所述功分器组包括第一功分器、第二功分器和第三功分器，所述第一功分器、第二功分器和第三功分器依次电性连接，所述第一功分器的输入端与第二低噪声放大器的输出端电性连接，所述第三功分器的输出端与衰减器的输入端电性连接。

5.根据权利要求4所述的v波段辐射计多通道接收机，其特征在于，所述第一功分器、第二功分器和第三功分器均为一分二功分器。

6.根据权利要求1所述的v波段辐射计多通道接收机，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块为外接电源，所述外接电源分别为放大混频系统、中频功分系统以及低频检波系统供电。