ES2999366T3

ES2999366T3 - Microwave signal receiver

Info

Publication number: ES2999366T3
Application number: ES20210613T
Authority: ES
Inventors: Luigi Liguori
Original assignee: MBDA Italia SpA
Current assignee: MBDA Italia SpA
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2025-02-25
Anticipated expiration: 2040-11-30
Also published as: EP3842823A1; IT201900025285A1; EP3842823C0; EP3842823B1

Abstract

Un receptor de señal de microondas (10) que comprende una placa de circuito impreso (11), en particular una placa de circuito de microbanda, que comprende un puerto de entrada adaptado para ser conectado operativamente a una antena (9) para recibir en la entrada una señal de microondas (s_rx) capturada por la antena (9), en donde el receptor de señal de microondas (10) comprende: - al menos un disipador de potencia (R1); - un interruptor controlable electrónicamente (13) adaptado para recibir en la entrada una señal de microondas (s_rx) y una primera señal de control (s_blk), en donde el interruptor controlable electrónicamente (13) comprende un primer puerto de salida (p1) y en donde, en base a la señal de control, el interruptor controlable electrónicamente (13) está configurado para asumir un estado de conducción para suministrar la señal de microondas (s_rx) al primer puerto de salida (p1), y un estado de protección en el cual el interruptor controlable electrónicamente (13) es tal como para enviar la señal de microondas (s_rx) al disipador de potencia (R1); - al menos un disipador de potencia de bajo ruido (R1); Amplificador de figura (15) que comprende un puerto de entrada conectado operativamente al primer puerto de salida (p1) y que comprende además un puerto de salida para suministrar en salida una señal de microondas amplificada (s_a). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Receptor de señales de microondas

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un receptor de señales de microondas. Se aplica, por ejemplo, en sistemas de radar para proteger los componentes del receptor de señales incidentes de alta potencia.

Técnica anterior

Se sabe que algunos receptores de señales de microondas usan limitadores de potencia para proteger los componentes del receptor de señales incidentes de potencia relativamente alta. Esto sucede, por ejemplo, en receptores de sistemas de radar en los que los componentes delicados y sensibles del receptor deben protegerse de retornos directos desde el transmisor de radar. Las señales de potencia excesivamente altas pueden alterar tanto el funcionamiento apropiado de los componentes del receptor como provocar daños irreversibles a los mismos.

En los sistemas de radar, se conoce el uso de limitadores de potencia de guía de ondas para proteger los componentes del receptor de las señales incidentes de alta potencia. Se describe un limitador de potencia de guía de ondas de microondas en el artículo “Investigation and design of microwave waveguide power limiter for communications and radar applications”, de Yasser M. Madany y Ahmed F. Miligy, 2015 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA) - IEEE.

Los limitadores de potencia de guía de ondas tienen algunos inconvenientes. De hecho, los limitadores de potencia de guía de ondas, en algunas aplicaciones, por ejemplo, en radar integrado en buscadores de misiles, tienen una huella y un peso relativamente grandes. Además, las operaciones de integración y prueba de un receptor de sistema de radar son particularmente complejas cuando el receptor tiene un limitador de guía de ondas conectado operativamente a una sección de circuito posterior del receptor hecha como una microcinta, por ejemplo. De hecho, inicialmente se requieren actividades de prueba separadas para la sección de guía de ondas y la sección de microcinta del receptor. Después del montaje, todo el receptor debe someterse a prueba tanto individualmente como después de la integración en el sistema de radar.

En general, un receptor de señales de microondas que comprende un limitador de potencia de guía de ondas es voluminoso, caro, pesado. El documento JP 2013 090263 A describe realizaciones de un receptor de radar en el que se proporciona el uso de un limitador antes de un conmutador SPST(Single Pole Single Throw,unipolar de tiro único) con una resistencia interna o un conmutador SPDT(Single Pole Double Throw,unipolar de doble tiro) con una resistencia externa de derivación. En cualquier caso, se coloca un amplificador de LNA inmediatamente aguas abajo del conmutador SPDT o SPDT. Debido a la presencia del limitador, el receptor mencionado anteriormente tiene tiempos de respuesta relativamente largos porque el tiempo de recuperación del limitador desde el estado de saturación al estado de linealidad es normalmente de 75 ns-100 ns.

El objeto de la presente invención es proporcionar un receptor de señales de microondas que haga posible solucionar o al menos reducir en parte los inconvenientes descritos anteriormente con referencia a los receptores de la técnica conocida descritos anteriormente.

Tal objeto se logra mediante un receptor de señales de microondas como se define en general en la reivindicación 1. Se definen realizaciones alternativas preferidas y ventajosas del receptor de señales de microondas mencionado anteriormente en las reivindicaciones dependientes adjuntas.

La invención se comprenderá mejor mediante la siguiente descripción detallada de una realización particular, realizada a modo de ejemplo y, por consiguiente, no limitativa de ninguna manera, con referencia a los dibujos adjuntos que se describen brevemente en el siguiente párrafo. Los elementos iguales o similares se identifican en tales dibujos con los mismos símbolos o números de referencia.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra un diagrama de bloques funcional de un sistema de radar que comprende un transmisor y un receptor de señales de microondas.

La figura 2 muestra un diagrama de bloques funcional de una realización no limitativa de un sistema de control electrónico del receptor de señales de microondas de la figura 1.

Descripción detallada

La figura 1 muestra una realización no exhaustiva y no limitativa de un sistema de radar 1, que comprende un transmisor 2 adaptado para emitir una señal de radar s_tx y un receptor de señales de microondas 10 adaptado para recibir una señal de retorno de radar s_rx. El radar 1, por ejemplo, está destinado a usarse a bordo de un misil o cohete y está integrado en el buscador del misil o cohete.

El sistema de radar 1 comprende además una antena transmisora 3 conectada operativamente al transmisor 2 para la transmisión remota y por radio de la señal producida por el transmisor 2. La antena de transmisión 3 comprende por ejemplo una o más matrices de elementos de antena radiantes, por ejemplo una o más matrices de elementos radiantes de ranura. El conjunto que comprende el transmisor 2 y la antena transmisora 3 es el extremo frontal de transmisión del sistema de radar 1.

El radar 1 comprende además un oscilador local 4 adaptado para sintetizar y proporcionar una señal de oscilador s_ol enviada en la entrada a tanto el transmisor 2 como al receptor de señales de microondas 10. Por ejemplo, el transmisor 2 comprende un modulador de fase, por ejemplo adaptado para modular la señal de oscilador s_ol con un código de fase de modo que proporciona en la salida una señal que tiene una secuencia de pulso codificada que se alimenta a la antena transmisora 3. Además, el transmisor 2 puede comprender uno o más amplificadores.

La señal de radio de microondas emitida desde la antena de transmisión s_tx representa la señal de radar transmitida s_tx. Por ejemplo, la señal de radar transmitida s_tx es una señal con una secuencia de pulso codificada en fase. Tal como se conoce, la señal recibida s_rx, también denominada señal de retorno de radar, incluye un posible componente de señal útil, es decir, la señal reflejada por un posible objetivo T, y un componente de señal de perturbación, esencialmente representada por reflexiones no deseadas en el suelo, el agua, la vegetación o la infraestructura y retornos directos. La señal de retorno de radar s_rx anteriormente mencionada comprende además un componente debido a un retorno directo en el receptor 10 de la señal s_tx transmitida por la antena de transmisión 3.

El sistema de radar 1 comprende un extremo frontal de recepción de radiofrecuencia 9, 10 para recibir la señal de retorno de radar s_rx, adaptado para procesar la señal de retorno de radar recibida para producir una señal de salida que es preferiblemente una señal de frecuencia intermedia s_if. Además del receptor 10, el extremo frontal de recepción de radiofrecuencia 9, 10 comprende una antena receptora 9 para recibir la señal de retorno de radar s_rx. Por ejemplo, la antena de recepción 9 comprende una o más matrices de antenas de ranura. Por motivos de simplicidad, la señal de salida de la antena 9 también se denominó señal de retorno s_rx.

Aunque hasta ahora se ha descrito un sistema de radar 1 que comprende una antena dedicada 3 para transmisión y una antena de recepción dedicada 9, resulta evidente para un experto en la técnica que, por ejemplo, por medio de un circulador, puede usarse la misma antena 3 o sistema de antena usado en la transmisión para la recepción de la señal de retorno de radar s_rx.

El sistema de radar 1 también comprende un procesador de radar 5 conectado operativamente a tanto el transmisor 2 como el receptor de señales de microondas 10. Por ejemplo, el procesador de radar 5 es un sistema de hardware y software, que comprende al menos una unidad de procesamiento, tal como un procesador de propósito general o dedicado o un FPGA o DSP.

El sistema de radar 1 comprende preferiblemente un módulo de conversión de frecuencia 6 para producir una señal de banda base s_bb a partir de la señal de frecuencia intermedia s_if. Además, el sistema de radar 1 comprende preferiblemente un conversor de analógico a digital 7 para convertir la señal de banda base s_bb producida en la salida del receptor 10 en un flujo de muestra digital s_d. El conversor de analógico a digital 10 está conectado operativamente al procesador de radar 5 para proporcionar a este último el flujo de muestra digital s_d. Según una realización alternativa, el conversor de analógico a digital 7 podría integrarse en el receptor 10 o el procesador de radar 5. El procesador de radar 5 está configurado para controlar el transmisor 2 y el receptor 10 y también está preferiblemente programado para recibir y procesar el flujo de muestra digital s_d para extraer información referente a la presencia y/o las características de un objetivo T.

Se describirá ahora una realización preferida y no limitativa de un receptor de señales de microondas 10 con referencia a la figura 2. El receptor 10 está representado como un receptor de un solo canal en el diagrama de bloques funcional de la figura 2. Sin embargo, el receptor 10 puede tener un mayor número de canales, mutuamente en paralelo, replicando el diagrama de la figura 2. Por ejemplo, si el sistema de radar 1 es un sistema de radar monopulso, el receptor 10 podría tener cuatro canales paralelos para procesar cuatro señales de cuatro porciones respectivas de la antena receptora 9.

Según una realización, el receptor de señales de microondas 10 es tal que proporciona una señal de microondas de banda L como salida. Preferiblemente, la señal s_tx proporcionada en la salida desde el extremo frontal de transmisión 2, 3 es una señal de banda Ka, en su lugar. Lo mismo ocurre con la señal de retorno de radar s_rx.

Aunque el receptor 10 se describe en este documento como parte del sistema de radar 1, las enseñanzas de la presente descripción no se limitan a este tipo de receptor 10 y se extienden a receptores de señales de microondas que no pertenecen a un sistema de radar, por ejemplo, receptores de telecomunicaciones de datos.

Según la invención, el receptor de señales de microondas 10 comprende una placa de circuito impreso 11, en particular una placa de circuito de microcinta, que comprende un puerto de entrada 12 adaptado para conectarse operativamente a una antena 9, y en el ejemplo a la antena de recepción 9 del sistema de radar 1, para recibir en la entrada una señal de microondas recogida por la antena 9, que en este ejemplo es la señal de retorno de radar s_rx.

Por ejemplo, la señal de salida de la antena 9 del extremo frontal de recepción 9, 10 se propaga dentro de una guía de ondas, por ejemplo, una guía de ondas WR28, y el receptor 10 comprende además una transición de guía a microcinta.

El receptor 10 comprende además al menos un disipador de potencia R1 y al menos un conmutador controlable electrónicamente 13 adaptado para recibir en la entrada la señal de microondas s_rx y una primera señal de control s_blk. Por ejemplo, la primera señal de control s_blk es una señal de supresión, por ejemplo, suministrada a un receptor 10 por el procesador de radar 5. Tal como se conoce, una señal de supresión en un sistema de radar hace posible sincronizar mutuamente el funcionamiento del transmisor 2 y el receptor 10. Según una realización ventajosa, el receptor 10 carece de un limitador, o cualquier limitador, aguas arriba del conmutador controlable electrónicamente 13. En otras palabras, la señal de microondas s_rx recibida en la entrada del conmutador controlable electrónicamente 13 no pasa a través de ningún limitador antes de que la reciba el conmutador controlable electrónicamente 13.

El disipador de potencia R1 es un disipador de terminación (tal como se muestra claramente en el diagrama de la figura 2) y el conmutador controlable electrónicamente 13 comprende un primer puerto de salida p1 y el conmutador controlable electrónicamente 13 está configurado para asumir según la señal de control s_blk:

- un estado de conducción para suministrar la señal de microondas s_rx al primer puerto de salida p1; y

- un estado de protección en el que el conmutador controlable electrónicamente 13 es tal que envía la señal de microondas al disipador de potencia R1.

Si el receptor 10 está integrado en un sistema de radar 1, resulta evidente, por tanto, que cuando el conmutador controlable electrónicamente 13 está en el estado de conducción, el sistema de radar 1 está en la configuración de recepción y cuando el conmutador controlable electrónicamente 13 está en el estado de protección, el sistema de radar 1 está en la configuración de transmisión.

El receptor de señales de microondas 10 comprende además al menos un amplificador de bajo ruido 15, es decir, un LNA(Low-Noise Amplifier,amplificador de bajo ruido), que comprende un puerto de entrada conectado operativamente al primer puerto de salida p1 del conmutador controlable electrónicamente 13 para recibir la señal de microondas s_rx en la entrada y que comprende además un puerto de salida para proporcionar una señal de microondas amplificada s_a en la salida.

Según una realización particularmente ventajosa, el conmutador controlable electrónicamente 13 es un conmutador de semiconductor de diodo PIN. De esta manera, puede garantizarse una alta velocidad de conmutación del conmutador controlable electrónicamente 13 entre el estado de protección y el estado de conducción y viceversa. Preferiblemente, los tiempos de subida y bajada del conmutador controlable electrónicamente 13 son menores de 10 ns.

Convenientemente, el conmutador controlable electrónicamente 13 tiene un manejo de alta potencia, por ejemplo por encima de 12 W, por ejemplo igual a 13 W.

Según una realización preferida, el conmutador controlable electrónicamente 13, cuando está en el estado de protección, garantiza un aislamiento entre la entrada y el primer puerto de salida p1 de más de 35 dB, por ejemplo o bien igual a aproximadamente o bien mayor de 40 dB.

Según una realización ventajosa, el disipador de potencia R1 comprende una resistencia externa al conmutador controlable electrónicamente 13, preferiblemente una resistencia que permite que se disipe una alta potencia en un pequeño volumen. Por ejemplo, una resistencia de este tipo es una resistencia de nitruro de aluminio y es preferiblemente capaz de disipar al menos 30 W, preferiblemente al menos o aproximadamente 40 W, en la banda de Ka a una temperatura de 50 °C.

Según la invención, el conmutador controlable electrónicamente 13 es un SPDT(Single Pole Double Throw Switch,interruptor unipolar de doble tiro) que tiene un segundo puerto de salida p2 conectado operativamente al disipador de potencia R1. En el estado de protección, el conmutador controlable electrónicamente 13 está configurado para hacer que la señal de microondas s_rx esté disponible para el segundo puerto de salida p2 de modo que la señal de microondas s_rx pueda encaminarse al disipador R1.

Según una realización particularmente ventajosa, que hace posible aumentar la robustez del receptor 10 en relación con las señales de alta potencia recibidas en mayor medida, el amplificador de bajo ruido 15 está adaptado para asumir un estado de encendido y apagado y está configurado para asumir:

- el estado de encendido cuando el conmutador controlable electrónicamente 13 está en el estado de conducción; y

- el estado de apagado cuando el conmutador controlable electrónicamente 13 está en el estado de protección.

Por ejemplo, el amplificador de bajo ruido 15 también está adaptado y configurado para recibir la primera señal de control s_blk anteriormente mencionada, o en cualquier caso, una señal de control correlacionada con la misma y está configurado para asumir el estado de encendido o estado de apagado basándose en la primera señal de control s_blk. Tal como se explicó anteriormente, la primera señal de control s_blk puede ser una señal de supresión.

Según la invención, el receptor de señales de microondas 10 también comprende un atenuador controlable electrónicamente 14 interpuesto operativamente entre el conmutador controlable electrónicamente 13 y el amplificador de bajo ruido 15 para atenuar la señal de microondas s_rx. En este caso, el receptor de señales de microondas 10 está configurado para controlar el atenuador controlable electrónicamente 14 de modo que asume un primer estado en el que el atenuador 14 tiene una atenuación relativamente alta y un segundo estado en el que el atenuador 14 tiene una atenuación relativamente baja, y en el que el atenuador controlable electrónicamente 14 asume el primer estado cuando el conmutador controlable electrónicamente 13 asume el estado de protección.

Por ejemplo, el atenuador controlable electrónicamente 14 está adaptado y configurado para recibir la primera señal de control s_blk anteriormente mencionada, o en cualquier caso, una señal de control correlacionada con la misma y está configurado para asumir el estado de atenuación relativamente alta o el estado de atenuación relativamente baja basándose en la primera señal de control s_blk. Tal como se explicó anteriormente, la primera señal de control puede ser una señal de supresión.

Por ejemplo, el atenuador controlable electrónicamente 14 en el estado de atenuación relativamente alta tiene una atenuación mayor de 30 dB, por ejemplo igual a 40 dB, o de aproximadamente 40 dB. Por ejemplo, en el estado de atenuación relativamente alta, el atenuador 14 se controla para proporcionar su atenuación máxima.

Preferiblemente, en el estado de atenuación relativamente baja, el atenuador 14 se controla para minimizar su pérdida por inserción.

Convenientemente, el atenuador controlable electrónicamente 14 es un atenuador variable controlable por voltaje.

De nuevo con referencia al diagrama de la figura 2, si el receptor 10 es el receptor de un sistema de radar 1, durante la transmisión de la señal s_tx por el extremo frontal de transmisión 2, 3, el receptor 10 puede controlarse mediante la primera señal de control s_blk, que es, por ejemplo, una señal de supresión, para llevar el conmutador controlable electrónicamente 13 al estado de protección, el atenuador controlable electrónicamente 14 al estado de atenuación relativamente alta y el amplificador de bajo ruido 15 al estado apagado al mismo tiempo. De esta manera, se lograron sorprendentemente atenuaciones muy fuertes, incluso por encima de 90 dB, por ejemplo aproximadamente 100 dB.

Cuando el conmutador controlable electrónicamente 13 está en el estado de conducción, la provisión de un atenuador controlable electrónicamente 14 también hace posible ventajosamente gestionar la dinámica del receptor de señales de microondas 10 de modo que pueda funcionar en una condición de linealidad, es decir, para evitar que el receptor 10 funcione en una condición de saturación. En este sentido, en una realización ventajosa, el receptor 10 comprende un módulo de estimación de saturación 23, D1 del receptor 10 adaptado para detectar si el receptor 10 está en un estado de saturación o un estado de linealidad. El receptor 10 está configurado para controlar el atenuador controlable electrónicamente 14 de modo que asuma un tercer estado en el que tiene una atenuación intermedia entre la atenuación relativamente alta y la atenuación relativamente baja, por ejemplo igual a aproximadamente 10 dB. Cuando el conmutador controlable electrónicamente 13 está en el estado de conducción, el receptor 10 está configurado para controlar el atenuador controlable electrónicamente 14 de modo que asuma el segundo estado si el receptor 10 está en el estado de saturación. En su lugar, cuando el conmutador controlable electrónicamente 13 está en el estado de conducción, el receptor 10 está configurado para controlar el atenuador controlable electrónicamente 14 de modo que asuma el tercer estado si el receptor 10 está en el estado de saturación.

Preferiblemente, el módulo de estimación de saturación 23, D1 es tal que detecta una señal de saturación para suministrar una segunda señal de control s_sat al atenuador controlable electrónicamente 14. Por tanto, según una realización particularmente ventajosa, el atenuador controlable electrónicamente 14 está adaptado y configurado para recibir tanto la primera señal de control s_blk como la segunda señal de control s_sat, por ejemplo con un puerto de entrada que produce la función lógica OR entre tales señales de control. Claramente, desde un punto de vista práctico, también es posible que el atenuador controlable electrónicamente 14 reciba una única señal de control obtenida a partir de la primera señal de control s_blk y la segunda señal de control s_sat por medio de una lógica apropiada.

En el ejemplo particular mostrado, el bloque de estimación de saturación 23, D1 comprende un acoplador 23 adaptado y configurado para derivar una parte de la señal recibida de la cadena de recepción. Es posible estimar la intensidad de tal señal derivada para detectar si el receptor 10 está en linealidad o saturación. Por ejemplo, el bloque de estimación de saturación 23, D1 comprende un diodo detector D1 que proporciona una salida de voltaje s_v que comienza a partir de la señal derivada. Al comparar este voltaje s_v con un voltaje umbral Vth, es posible producir la segunda señal de control s_sat como una señal binaria, que asume un primer valor cuando el voltaje s_v es más alto que el voltaje umbral y un segundo valor de lo contrario. Por tanto, es posible establecer que el receptor 10 está en una condición de linealidad cuando la segunda señal de control s_sat asume el primer valor y que el receptor 10 está en una condición de linealidad cuando la segunda señal de control s_sat asume el segundo valor.

Según una realización preferida, el receptor 10 comprende además un atenuador controlable electrónicamente 16 adicional que está dispuesto aguas abajo del amplificador de bajo ruido 15. En el ejemplo particular mostrado en la figura 2, este atenuador 16 adicional solo se controla basándose en la segunda señal de control s_sat para gestionar la dinámica del receptor 10 más flexiblemente y para garantizar que el receptor funciona en condiciones de linealidad cuando el conmutador controlable eléctricamente 13 está en el estado de conducción.

Según una realización preferida y no limitativa, el receptor 10 comprende además un amplificador de bajo ruido 17 adicional y un atenuador fijo 18 aguas abajo del amplificador de bajo ruido 15, en particular aguas abajo del atenuador 16 adicional. Por ejemplo, este último está destinado a lograr una ganancia de sintonización del receptor 10.

Convenientemente, el receptor 10 comprende aguas abajo del amplificador de bajo ruido 15, en el ejemplo de la figura 2 aguas abajo del atenuador fijo 18, un filtro de paso de banda 19 para el rechazo de señales de imágenes, preferiblemente seguido por un atenuador fijo adicional 20.

Según una realización, el receptor 10 comprende además un convertidor de frecuencia 21, tal como un mezclador, que tiene un puerto de entrada conectado operativamente al puerto de salida del amplificador de bajo ruido 15 para convertir la señal de microondas amplificada s_a, y en el ejemplo también atenuada y filtrada, en una señal de frecuencia intermedia s_if.

En una realización particularmente ventajosa, el módulo de estimación de saturación 23, D1 es tal que detecta si el receptor 10 está en un estado de saturación o un estado de linealidad comenzando a partir de una medición de potencia de señal o amplitud en la frecuencia intermedia s_if. Esto es según el ejemplo mostrado en figura 2, donde el módulo de estimación de saturación 23, D1, cuyo funcionamiento se mostró anteriormente, está ubicado aguas abajo del convertidor de frecuencia 21.

Según una realización particularmente ventajosa, el convertidor de frecuencia 21 se alimenta con la señal de oscilador s_ol suministrada por un oscilador local 4 y el receptor 10 comprende un filtro de paso de banda 25 interpuesto operativamente entre el convertidor de frecuencia 21 y el oscilador local 4 para filtrar la señal de oscilador s_ol antes de suministrarla en la entrada al convertidor de frecuencia 21. Este dispositivo reduce ventajosamente los componentes espurios provocados por la señal de oscilador s_ol generados por el oscilador local 4. Preferiblemente, entre el filtro de paso de banda 25 y el convertidor de frecuencia 21, el receptor 10 comprende un amplificador 26 que actúa luego como controlador para el convertidor de frecuencia 21.

En particular, se proporcionan:

- Frf como frecuencia de la señal de entrada s_rx al receptor 10;

- Fol como frecuencia de la señal de oscilador s_ol;

- Fif como frecuencia intermedia de la señal s_if suministrada en la salida del receptor 10;

en virtud de la presencia del filtro de paso de banda 19, el receptor 10 hace posible reducir los componentes espurios de la señal de oscilador s_ol a las frecuencias Fol+Fif, Fol-Fif y Fif.

Tales componentes espurios son particularmente perjudiciales para el receptor 10 porque pueden generar residuos a la frecuencia intermedia Fif del receptor 10 y, por tanto, en caso de señales débiles, tales componentes espurios pueden solaparse con la señal útil enmascarándola y, por tanto, reduciendo la sensibilidad del receptor 10.

Por este motivo, el filtro de paso de banda 25, por ejemplo hecho como una microcinta, está preferiblemente centrado en la frecuencia Fol. Preferiblemente, un filtro de paso de banda 25 de este tipo está adaptado y configurado para atenuar los componentes espurios presentes a las frecuencias Frf±Fif en más de 15 dB y los componentes espurios presentes a la frecuencia Fif en aproximadamente 80 dB.

Según una realización, el receptor 10 comprende además un amplificador de frecuencia intermedia 22 y un atenuador de paso 24 aguas abajo del convertidor de frecuencia 21 para permitir un ajuste adicional de la ganancia de cadena de recepción.

A partir de lo anterior, resulta evidente que un receptor de señales de microondas del tipo descrito anteriormente hace posible lograr completamente los objetos establecidos en cuanto a superar los inconvenientes de la técnica anterior.

A pesar del principio de la invención, las realizaciones y los detalles pueden variarse en gran medida con respecto a lo que se ha descrito e ilustrado en el presente documento exclusivamente a modo de ejemplo no limitativo. El alcance de protección de la invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

i.Receptor de señales de microondas (10) que comprende una placa de circuito impreso (11), en particular una placa de circuito de microcinta, que comprende un puerto de entrada adaptado para conectarse operativamente a una antena (9) para recibir en la entrada una señal de microondas (s_rx) recogida por la antena (9), en donde el receptor de señales de microondas (10) comprende:

- al menos un disipador de potencia (R1);

- un conmutador controlable electrónicamente (13) adaptado para recibir en la entrada la señal de microondas (s_rx) y una primera señal de control (s_blk), en donde el conmutador controlable electrónicamente (13) comprende un primer puerto de salida (p1) y en donde, basándose en la señal de control, el conmutador controlable electrónicamente (13) está configurado para asumir un estado de conducción para suministrar la señal de microondas (s_rx) al primer puerto de salida (p1), y un estado de protección en el que el conmutador controlable electrónicamente (13) es tal que envía la señal de microondas (s_rx) al disipador de potencia (R1);

- al menos un amplificador de cifra de bajo ruido (15) que comprende un puerto de entrada conectado operativamente al primer puerto de salida (p1) y que comprende además un puerto de salida para suministrar en la salida una señal de microondas amplificada (s_a);

en donde:

- el conmutador controlable electrónicamente (13) es un conmutador SPDT (unipolar, de doble tiro) que tiene un segundo puerto de salida (p2) conectado operativamente al disipador de potencia (R1) y en donde, en el estado de protección, el conmutador controlable electrónicamente (13) está configurado para hacer que la señal de microondas (s_rx) esté disponible para el segundo puerto de salida (p2);

- el disipador de potencia (R1) es un disipador de terminación;

caracterizado porque el receptor de señales de microondas (10) comprende además un atenuador controlable electrónicamente (14) interpuesto operativamente entre el conmutador controlable electrónicamente (13) y el amplificador de cifra de bajo ruido (15) para atenuar la señal de microondas (s_rx), y en donde el receptor (10) está configurado para controlar el atenuador (14) de modo que este último asuma un primer estado en el que tiene una atenuación relativamente alta, y un segundo estado en el que tiene una atenuación relativamente baja, y en donde el atenuador controlable electrónicamente (14) asume el primer estado cuando el conmutador controlable electrónicamente (13) asume el estado de protección.
2. Receptor de señales de microondas (10) según la reivindicación 1, en donde el conmutador controlable electrónicamente (13) es un interruptor de semiconductor de diodo PIN.
3. Receptor de señales de microondas (10) según las reivindicaciones 1 o 2, en donde el al menos un disipador de potencia (R1) comprende una resistencia externa al conmutador controlable electrónicamente (13), preferiblemente una resistencia que permite que se disipe una alta potencia en un pequeño volumen.
4. Receptor de señales de microondas (10) según la reivindicación 3, en donde la resistencia es una resistencia de nitruro de aluminio.
5. Receptor de señales de microondas (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el receptor (10) carece de un limitador aguas arriba del conmutador controlable electrónicamente (13).
6. Receptor de señales de microondas (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el amplificador de cifra de bajo ruido (15) está adaptado para asumir un estado encendido y un estado apagado, y en donde el amplificador de cifra de bajo ruido está configurado para asumir el estado encendido cuando el conmutador controlable electrónicamente (13) está en el estado de conducción y el estado apagado cuando el conmutador controlable electrónicamente (13) está en el estado de protección.
7. Receptor de señales de microondas (10) según la reivindicación 6, en donde dicho amplificador (15) está adaptado para recibir dicha primera señal de control (s_blk) y está configurado para asumir el estado encendido o el estado apagado basándose en la primera señal de control (s_blk).
8. Receptor de señales de microondas (10) según la reivindicación 1, en donde:

- el receptor (10) comprende un módulo de estimación de saturación (23, D1) del receptor (10) adaptado para detectar si el receptor (10) está en un estado de saturación o un estado de linealidad;

- el receptor (10) está configurado para controlar el atenuador controlable electrónicamente (13) de modo que asuma un tercer estado en el que tiene una atenuación intermedia entre la atenuación relativamente alta y la atenuación relativamente baja;

- cuando el conmutador controlable electrónicamente (13) está en el estado de conducción, el receptor (10) está configurado para controlar el atenuador controlable electrónicamente (14) de modo que asuma el segundo estado si el receptor (10) está en el estado de linealidad y de modo que asuma el tercer estado si el receptor (10) está en el estado de saturación.
9. Receptor de señales de microondas (10) según la reivindicación 1, en donde el atenuador controlable electrónicamente (14) es un atenuador variable controlable por voltaje.
10. Receptor de señales de microondas (10) según la reivindicación 1, que comprende un atenuador controlable electrónicamente (16) adicional dispuesto aguas abajo del amplificador de bajo ruido (15).
11. Receptor de señales de microondas (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un convertidor de frecuencia (21) que tiene un puerto de entrada conectado operativamente al puerto de salida del amplificador de cifra de bajo ruido (15) para convertir la señal de microondas amplificada (s_a) en una señal de frecuencia intermedia (s_if).
12. Receptor de señales de microondas (10) según las reivindicaciones 8 y 11, en donde el módulo de estimación de saturación (23, D1) es tal que detecta si el receptor (10) está en un estado de saturación o un estado de linealidad comenzando a partir de una medición de intensidad de potencia o amplitud de la señal de frecuencia intermedia (s_if).
13. Receptor de señales de microondas (10) según las reivindicaciones 11 o 12, en donde el convertidor de frecuencia se alimenta con una señal de oscilador (s_ol) suministrada por un oscilador local (4) y en donde el receptor (10) comprende un filtro de paso de banda (25) interpuesto operativamente entre el convertidor de frecuencia (21) y el oscilador local (4) para filtrar la señal de oscilador (s_ol) antes de suministrarla en la salida al convertidor de frecuencia (21).
14. Sistema de radar (1) que comprende un receptor de señales de microondas (10) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores y un transmisor (2), en donde el sistema de radar (1) está adaptado y configurado para conmutar selectivamente entre un estado de transmisión operativo y un estado de recepción operativo, y en donde:

- el conmutador controlable electrónicamente (13) asume el estado de protección cuando el sistema de radar (1) está en el estado de transmisión operativo;

- el conmutador controlable electrónicamente (13) asume el estado de conducción cuando el sistema de radar (1) está en el estado de recepción operativo.