RU2452089C1 - Multichannel microwave receiver with double frequency conversion - Google Patents
Multichannel microwave receiver with double frequency conversion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2452089C1 RU2452089C1 RU2011118280/08A RU2011118280A RU2452089C1 RU 2452089 C1 RU2452089 C1 RU 2452089C1 RU 2011118280/08 A RU2011118280/08 A RU 2011118280/08A RU 2011118280 A RU2011118280 A RU 2011118280A RU 2452089 C1 RU2452089 C1 RU 2452089C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- switch
- amplifier
- intermediate frequency
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Superheterodyne Receivers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике, а именно к СВЧ приемникам, применяемым в системах связи, навигации, а также бортовых и наземных РЛС.The invention relates to radio engineering, namely to microwave receivers used in communication systems, navigation, as well as airborne and ground-based radars.
Из уровня техники известен многоканальный СВЧ приемник с двойным преобразованием частоты (Свидетельство на полезную модель RU №7787, опубликовано 1998.09.16, МПК Н04В 1/06), который содержит малошумящий усилитель, первый смеситель частот с цепью формирования сигнала первого гетеродина, усилитель первой промежуточной частоты, первый полосно-пропускающий фильтр, блок автоматической регулировки усиления сигнала со схемой управления, второй полосно-пропускающий фильтр, второй смеситель частот с цепью формирования сигнала второго гетеродина, третий полосно-пропускающий фильтр, усилитель второй промежуточной частоты, а также выключатели, обеспечивающие бланкирование приемного канала от сигналов передатчика.The prior art multichannel microwave receiver with double frequency conversion (Certificate for utility model RU No. 7787, published 1998.09.16, IPC Н04В 1/06), which contains a low noise amplifier, a first frequency mixer with a signal conditioning circuit of the first local oscillator, the first intermediate amplifier frequency, first pass-pass filter, automatic gain control unit with a control circuit, second pass-pass filter, second frequency mixer with a signal conditioning circuit of the second local oscillator, third band-pass filter, the amplifier of the second intermediate frequency, and switches the reception channel providing blanking signals from the transmitter.
К недостаткам данного приемника можно отнести отсутствие защиты приемных каналов от воздействия мощных входных сигналов, необходимость передачи сигнала первого гетеродина на 1 высокой частоте, что приводит к потерям в кабельной сети РЛС, а также большое количество вентилей, используемых в схеме.The disadvantages of this receiver include the lack of protection of the receiving channels from the effects of powerful input signals, the need to transmit the signal of the first local oscillator at 1 high frequency, which leads to losses in the radar cable network, as well as a large number of valves used in the circuit.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является СВЧ приемник с двойным преобразованием частоты (патент на изобретение RU №2369962, опубликовано 2009.10.10, МПКClosest to the claimed technical solution is a microwave receiver with double frequency conversion (patent for invention RU No. 2369962, published 2009.10.10, IPC
Н04В 1/06). Данный СВЧ приемник с двойным преобразованием частоты содержит делитель мощности, схему управления и n приемных каналов, каждый из которых включает: малошумящий усилитель, вентиль, первый смеситель частот, первый и второй полосно-пропускающие фильтры, усилитель первой промежуточной частоты, второй смеситель частот, усилитель второй промежуточной частоты. HB04 1/06). This double frequency conversion microwave receiver contains a power divider, a control circuit and n receive channels, each of which includes: a low noise amplifier, a valve, a first frequency mixer, a first and second pass-pass filter, a first intermediate frequency amplifier, a second frequency mixer, an amplifier second intermediate frequency.
СВЧ приемник с двойным преобразованием частоты дополнительно содержит умножитель частоты, а каждый приемный канал - циклотронное защитное устройство, первый, второй и третий аттенюаторы, второй, третий и четвертый усилители первой промежуточной частоты, направленный ответвитель, третий полосно-пропускающий фильтр, первый и второй переключатели.The double frequency conversion microwave receiver additionally contains a frequency multiplier, and each receiving channel contains a cyclotron protective device, first, second and third attenuators, second, third and fourth amplifiers of the first intermediate frequency, a directional coupler, a third band-pass filter, the first and second switches .
К недостаткам данного устройства можно отнести недостаточную помехозащищенность, недостаточную стабильность параметров приемного канала при температурных воздействиях, а также проникновение в полосу сигнала на первой промежуточной частоте сигнала второго гетеродина.The disadvantages of this device include insufficient noise immunity, insufficient stability of the parameters of the receiving channel under temperature influences, as well as penetration into the signal band at the first intermediate frequency of the signal of the second local oscillator.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении помехозащищенности устройства от внешних факторов и паразитных излучений, обеспечении высокой стабильности параметров канала при климатических воздействиях, а также в исключении возможности проникновения сигнала второго гетеродина в полосу полезного сигнала при работе с выходным сигналом на первой промежуточной частоте.The technical result of the proposed technical solution consists in increasing the noise immunity of the device from external factors and spurious emissions, ensuring high stability of the channel parameters under climatic influences, and also eliminating the possibility of the second heterodyne signal penetrating into the useful signal band when working with the output signal at the first intermediate frequency.
Технический результат достигается тем, что заявляемый многоканальный СВЧ приемник с двойным преобразованием частоты содержит делитель мощности, а также схему управления, умножитель частоты и n приемных каналов. Каждый из n каналов включает последовательно соединенные циклотронное защитное устройство, малошумящий усилитель, вентиль, первый смеситель частот, первый полосно-пропускающий фильтр, первый усилитель первой промежуточной частоты, первый переключатель, а также второй полосно-пропускающий фильтр, первый аттенюатор, второй переключатель, второй усилитель первой промежуточной частоты, второй аттенюатор, третий аттенюатор, третий усилитель первой промежуточной частоты, четвертый усилитель первой промежуточной частоты, третий полосно-пропускающий фильтр, второй смеситель частот, усилитель второй промежуточной частоты. При этом он отличается от прототипа тем, что дополнительно содержит коммутатор, каскад термостабилизации, четвертый аттенюатор, третий переключатель, четвертый переключатель, пятый аттенюатор, пятый переключатель.The technical result is achieved by the fact that the inventive multi-channel microwave receiver with double frequency conversion contains a power divider, as well as a control circuit, a frequency multiplier and n receiving channels. Each of the n channels includes a series-connected cyclotron protective device, a low-noise amplifier, a valve, a first frequency mixer, a first bandpass filter, a first amplifier of the first intermediate frequency, a first switch, and a second bandpass filter, a first attenuator, a second switch, and a second first intermediate frequency amplifier, second attenuator, third attenuator, third first intermediate frequency amplifier, fourth first intermediate frequency amplifier, third band-pass lowering filter, second frequency mixer, amplifier of the second intermediate frequency. Moreover, it differs from the prototype in that it further comprises a switch, a thermal stabilization cascade, a fourth attenuator, a third switch, a fourth switch, a fifth attenuator, and a fifth switch.
При этом выход первого усилителя первой промежуточной частоты соединен с первым входом первого переключателя, первый выход первого переключателя соединен с входом второго полосно-пропускающего фильтра, выход которого соединен с первым входом второго переключателя, второй выход первого переключателя соединен с входом первого аттенюатора, выход которого соединен со вторым входом второго переключателя, выход второго переключателя соединен с входом второго усилителя первой промежуточной частоты, выход которого соединен с первым входом второго аттенюатора, выход второго аттенюатора соединен с первым входом третьего аттенюатора, выход которого соединен с входом третьего усилителя первой промежуточной частоты, выход третьего усилителя первой промежуточной частоты соединен с входом каскада термостабилизации, выход которого соединен с первым входом четвертого аттенюатора, выход четвертого аттенюатора соединен с входом третьего переключателя, второй выход которого соединен с входом четвертого усилителя первой промежуточной частоты, выход которого соединен с первым входом четвертого переключателя, первый выход четвертого переключателя соединен с входом третьего полосно-пропускающего фильтра, выход которого соединен с первым входом пятого переключателя, второй выход четвертого переключателя соединен с входом пятого аттенюатора, выход которого соединен со вторым входом пятого переключателя, выход которого соединен с первым входом второго смесителя частот, выход второго смесителя частот соединен с входом усилителя второй промежуточной частоты, при этом выходы делителя мощности соединены со вторым входом вторых смесителей частот всех приемных каналов, выходы схемы управления соединены со вторым входом первых переключателей, с третьим входом вторых переключателей, со вторым входом вторых аттенюаторов, со вторым входом третьих аттенюаторов, со вторым входом четвертых аттенюаторов, со вторым входом четвертых переключателей, с третьим входом пятых переключателей всех приемных каналов, а также с входом переключателя в составе делителя мощности, первый выход которого соединен с входом схемы делителя, а второй выход соединен с входом нагрузки, причем выходы умножителя, частоты соединены со вторым входом первых смесителей частот всех приемных каналов, при этом первый выход третьего переключателя каждого канала соединен с входами коммутатора.The output of the first amplifier of the first intermediate frequency is connected to the first input of the first switch, the first output of the first switch is connected to the input of the second pass-pass filter, the output of which is connected to the first input of the second switch, the second output of the first switch is connected to the input of the first attenuator, the output of which is connected with the second input of the second switch, the output of the second switch is connected to the input of the second amplifier of the first intermediate frequency, the output of which is connected to the first input the second attenuator, the output of the second attenuator is connected to the first input of the third attenuator, the output of which is connected to the input of the third amplifier of the first intermediate frequency, the output of the third amplifier of the first intermediate frequency is connected to the input of the thermal stabilization cascade, the output of which is connected to the first input of the fourth attenuator, the output of the fourth attenuator is connected to the input of the third switch, the second output of which is connected to the input of the fourth amplifier of the first intermediate frequency, the output of which is connected to the first by the fourth switch, the first output of the fourth switch is connected to the input of the third pass-pass filter, the output of which is connected to the first input of the fifth switch, the second output of the fourth switch is connected to the input of the fifth attenuator, the output of which is connected to the second input of the fifth switch, the output of which is connected to the first the input of the second frequency mixer, the output of the second frequency mixer is connected to the input of the amplifier of the second intermediate frequency, while the outputs of the power divider are connected from the second the input of the second frequency mixers of all receiving channels, the outputs of the control circuit are connected to the second input of the first switches, with the third input of the second switches, with the second input of the second attenuators, with the second input of the third attenuators, with the second input of the fourth attenuators, with the second input of the fourth switches, with the third the input of the fifth switches of all receiving channels, as well as with the input of the switch as part of the power divider, the first output of which is connected to the input of the divider circuit, and the second output is connected to the input load, and the outputs of the multiplier, the frequency connected to the second input of the first frequency mixers of all receiving channels, while the first output of the third switch of each channel is connected to the inputs of the switch.
Введение переключателя и согласованной нагрузки в схему делителя многоканального СВЧ приемника с двойным преобразованием частоты позволяет обеспечить развязку сигнала второго гетеродина и полезного сигнала при работе с выходным сигналом на первой промежуточной частоте. Включение в схему каскада термостабилизации позволяет обеспечивать стабилизацию параметров каждого канала при воздействии повышенной и пониженной температуры. Кроме того, смещение второго полосно-пропускающего фильтра в начало тракта позволяет повысить помехозащищенность каналов от внешних факторов и паразитных излучений.The introduction of a switch and a matched load into the divider circuit of a multi-channel microwave receiver with double frequency conversion makes it possible to decouple the signal of the second local oscillator and the useful signal when working with the output signal at the first intermediate frequency. The inclusion of a thermal stabilization cascade in the circuit allows stabilization of the parameters of each channel under the influence of elevated and lowered temperatures. In addition, the shift of the second bandpass filter to the beginning of the path allows to increase the noise immunity of the channels from external factors and spurious emissions.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется фигурамиThe essence of the proposed technical solution is illustrated by figures
Фиг.1 - Фиг.3, где:Figure 1 - Figure 3, where:
Фиг.1 - структурная схема многоканального СВЧ приемника с двойным преобразованием частоты;Figure 1 - structural diagram of a multi-channel microwave receiver with double frequency conversion;
Фиг.2 - структурная схема одного приемного канала;Figure 2 is a structural diagram of one receiving channel;
Фиг.3 - сравнительная таблица параметров прототипа и заявляемого технического решения.Figure 3 is a comparative table of the parameters of the prototype and the claimed technical solution.
Заявляемый многоканальный СВЧ приемник с двойным преобразованием частоты (Фиг.1) содержит: делитель мощности 1, обеспечивающий формирование сигналов второго гетеродина для каждого приемного канала и состоящий из переключателя, схемы делителя и нагрузки; схему управления 2, обеспечивающую управление работой аттенюаторов и переключателей каждого приемного канала; умножитель частоты 3, обеспечивающий формирование сигналов первого гетеродина для каждого приемного канала; коммутатор 22, обеспечивающий развязку сигнала второго гетеродина и полезного сигнала при работе с выходным сигналом на первой промежуточной частоте, а также n идентичных приемных каналов.The inventive multi-channel microwave receiver with double frequency conversion (Figure 1) contains: a
Причем каждый из n приемных каналов (Фиг.2) включает циклотронное защитное устройство (ЦЗУ) 4, на вход которого поступает внешний сигнал с антенного устройства, малошумящий усилитель (МШУ) 5, вход которого соединен с выходом циклотронного защитного устройства (ЦЗУ) 4, развязывающий вентиль 6, вход которого соединен с выходом малошумящего усилителя (МШУ) 5, первый смеситель частот 7, первый вход которого соединен с выходом вентиля 6, а его второй вход соединен с одним из выходов умножителя частоты 3, первый полосно-пропускающий фильтр (ППФ) 8, вход которого соединен с выходом первого смесителя частот 7, первый усилитель первой промежуточной частоты (УПЧ 1) 9, вход которого соединен с выходом первого полосно-пропускающего фильтра (ППФ) 8, первый переключатель 10, первый вход которого соединен с выходом первого усилителя первой промежуточной частоты (УПЧ 1) 9, а второй его вход соединен с выходом схемы управления 2, второй полосно-пропускающий фильтр (ППФ) 11, вход которого соединен с первым выходом первого переключателя 10, первый аттенюатор, вход которого соединен со вторым выходом первого переключателя 10, второй переключатель 13, первый вход которого соединен с выходом второго полосно-пропускающего фильтра (ППФ) 11, второй его вход соединен с выходом первого аттенюатора 12, а третий вход второго переключателя 13 соединен с выходом схемы управления 2, второй усилитель первой промежуточной частоты (УПЧ 1) 14, вход которого соединен с выходом второго переключателя 13, второй аттенюатор 15, первый вход которого соединен с выходом второго усилителя первой промежуточной частоты (УПЧ 1) 14, а его второй вход соединен с выходом схемы управления 2, третий аттенюатор 16, первый вход которого соединен с выходом второго аттенюатора 15, а второй его вход соединен с выходом схемы управления 2, третий усилитель первой промежуточной частоты (УПЧ1) 17, вход которого соединен с выходом третьего аттенюатора 16, каскад термостабилизации 23, вход которого соединен с выходом третьего усилителя первой промежуточной частоты (УПЧ1) 17, четвертый аттенюатор 24, первый вход которого соединен с выходом каскада термостабилизации 23, а второй его вход соединен с выходом схемы управления 2, третий переключатель 25, вход которого соединен с выходом четвертого аттенюатора 24, а первый его выход соединен с входом коммутатора 22, четвертый усилитель первой промежуточной частоты (УПЧ1) 18, вход которого соединен со вторым выходом третьего переключателя 25, четвертый переключатель 26, первый вход которого соединен с выходом четвертого усилителя первой промежуточной частоты (УПЧ1) 18, а второй его вход соединен с выходом схемы управления 2, третий полосно-пропускающий фильтр (ППФ) 19, вход которого соединен с первым выходом четвертого переключателя 26, пятый аттенюатор 27, вход которого соединен со вторым выходом четвертого переключателя 26, пятый переключатель 28, первый вход которого соединен с выходом третьего полосно-пропускающего фильтра (ППФ) 19, второй его вход соединен с выходом пятого аттенюатора 27, а его третий вход соединен с выходом схемы управления 2, второй смеситель частот 20, первый вход которого соединен с выходом пятого переключателя 28, а второй его вход соединен с выходом делителя мощности 1, усилитель второй промежуточной частоты (УПЧ 2) 21, вход которого соединен с выходом второго смесителя частот 20.Moreover, each of the n receiving channels (Figure 2) includes a cyclotron protective device (DLC) 4, the input of which receives an external signal from an antenna device, a low noise amplifier (LNA) 5, the input of which is connected to the output of the cyclotron protective device (DZU) 4, decoupling valve 6, the input of which is connected to the output of the low noise amplifier (LNA) 5, the first frequency mixer 7, the first input of which is connected to the output of the valve 6, and its second input is connected to one of the outputs of the
На входе каждого приемного канала СВЧ приемника установлено ЦЗУ 4, работающее в режиме пропускания или в режиме защиты.At the input of each receiving channel of the microwave receiver, there is a
В режиме пропускания (при входном сигнале малой мощности) ЦЗУ 4 обеспечивает передачу сигнала без искажений и осуществляет предварительную фильтрацию входного сигнала, в том числе по зеркальному каналу первой промежуточной частоты.In the transmission mode (with an input signal of low power), the
В режиме защиты ЦЗУ 4 обеспечивает быстродействующую автоматическую защиту приемных каналов от воздействия мощных входных сигналов. Средняя предельно допустимая мощность входного сигнала достигает значения 250 Вт, а время восстановления чувствительности приемных каналов после воздействия сигнала максимальной мощности составляет не более 50 нс.In protection mode, the
Во время работы передатчика РЛС бланкирующий аттенюатор (из состава МШУ), первый и второй цифровые аттенюаторы осуществляют бланкирование приемных каналов СВЧ приемника. Глубина подавления сигнала передатчика в каждом из приемных каналов не менее 120 дБ.During the operation of the radar transmitter, a blanking attenuator (from the LNA), the first and second digital attenuators blanken the receiving channels of the microwave receiver. The depth of the suppression of the transmitter signal in each of the receiving channels is not less than 120 dB.
Первый 8, второй 11 и третий 19 полосно-пропускающие фильтры обеспечивают основную фильтрацию принятого сигнала на первой промежуточной частоте. Причем первый полосно-пропускающий фильтр 8 обеспечивает фильтрацию сигнала от паразитных спектральных составляющих на выходе первого смесителя частот 7 и формирует полосу сигнала при работе с выходным сигналом на первой промежуточной частоте, а второй 11 и третий 19 полосно-пропускающие фильтры обеспечивают подавление побочных каналов приема. Подавление побочных каналов приема (при отстройке от fпч1 на ±42 МГц) в режиме «широкой полосы» составляет не менее 60 дБ, а подавление второго зеркального канала приема в режиме «узкой полосы» - не менее 80 дБ.The first 8, second 11 and third 19 bandpass filters provide the main filtering of the received signal at the first intermediate frequency. Moreover, the first band-pass filter 8 provides filtering of the signal from spurious spectral components at the output of the first frequency mixer 7 and forms a signal band when working with the output signal at the first intermediate frequency, and the second 11 and third 19 band-pass filters provide suppression of side reception channels. The suppression of side reception channels (when tuning from f pc1 at ± 42 MHz) in the “wide band” mode is at least 60 dB, and the suppression of the second mirror channel in the “narrow band” mode is at least 80 dB.
Усилители первой и второй промежуточной частоты обеспечивают усиление сигналов на соответствующей промежуточной частоте до требуемого уровня. При этом усилители первой промежуточной частоты обеспечивают развязку первого и второго аттенюаторов, второго и третьего полосно-пропускающих фильтров.Amplifiers of the first and second intermediate frequency provide amplification of the signals at the corresponding intermediate frequency to the desired level. In this case, the amplifiers of the first intermediate frequency provide isolation of the first and second attenuators, the second and third band-pass filters.
Коэффициент передачи приемных каналов по выходам сигналов на первой промежуточной частоте составляет 25 дБ, по выходам сигналов на второй промежуточной частоте 50 дБ.The transmission coefficient of the receiving channels for the signal outputs at the first intermediate frequency is 25 dB, for the signal outputs at the second intermediate frequency is 50 dB.
Первый и второй цифровые аттенюаторы позволяют обеспечить ослабление сигнала на первой промежуточной частоте в диапазоне от 0 до 63 дБ с шагом 1±0,3 дБ.The first and second digital attenuators allow attenuation of the signal at the first intermediate frequency in the range from 0 to 63 dB in steps of 1 ± 0.3 dB.
Многоканальный СВЧ приемник с двойным преобразованием частоты обеспечивает выдачу на выходы сигналов на первой промежуточной частоте (полоса пропускания 300 МГц) и сигналов на второй промежуточной частоте (в режиме «широкой полосы» - полоса пропускания 32 МГц, в режиме «узкой полосы» - полоса пропускания 16 МГц) для последующего аналого-цифрового преобразования.A multi-channel microwave receiver with double frequency conversion provides the output of signals at the first intermediate frequency (300 MHz bandwidth) and signals at the second intermediate frequency (in the "wide band" mode - 32 MHz bandwidth, in the "narrow band" mode - bandwidth 16 MHz) for subsequent analog-to-digital conversion.
Работа заявляемого многоканального СВЧ приемника с двойным преобразованием частоты осуществляется следующим образом.The operation of the inventive multi-channel microwave receiver with double frequency conversion is as follows.
Принимаемый антенной сигнал поступает на вход циклотронного защитного устройства (ЦЗУ) 4 (журнал «Электронная техника», серия СВЧ техника, выпуск 1 (481), 2003 г., стр.24-30). ЦЗУ 4 работает в режиме пропускания или в режиме защиты. В режиме пропускания (при входном сигнале малой мощности) ЦЗУ 4 обеспечивает передачу сигнала без искажений с малыми потерями, при этом осуществляется предварительная фильтрация входного сигнала, в том числе по первому зеркальному каналу.The signal received by the antenna is fed to the input of the cyclotron protective device (CZU) 4 (journal "Electronic Engineering", a series of microwave equipment, issue 1 (481), 2003, pp. 24-30). The
В режиме защиты ЦЗУ 4 обеспечивает быстродействующую автоматическую защиту приемного канала от воздействия мощных входных сигналов. Если мощность входного сигнала превышает пороговый уровень, автоматически осуществляется развязка входа и выхода ЦЗУ 4.In protection mode, the
С выхода ЦЗУ 4 сигнал поступает на вход МШУ 5, усиливается и через развязывающий вентиль 6 поступает на первый вход первого смесителя частот 7, в котором с помощью сигнала первого гетеродина fгет1 от умножителя частоты 3 преобразуется в сигнал на первой промежуточной частоте fпч1 данного приемного канала.From the output of the
Формирование сигнала первого гетеродина fгет1 осуществляется умножителем частоты 3, на вход которого подается опорный сигнале с частотой (fгет1/4).The signal generation of the first local oscillator f get1 is carried out by a
Сигнал на первой промежуточной частоте fпч1 данного приемного канала с помощью первого ППФ 8, который является широкополосным фильтром, фильтруется от паразитных спектральных составляющих, усиливается первым УПЧ1 9.The signal at the first intermediate frequency f pc1 of a given receiving channel using the first PPF 8, which is a broadband filter, is filtered from spurious spectral components, amplified by the first UPCH1 9.
Первый переключатель 10 и второй переключатель 13 по сигналам со схемы управления 2 обеспечивают работу приемного канала в режиме «широкой полосы» на второй промежуточной частоте, пропуская сигнал через второй ППФ 11, или в режиме сверхвысокого разрешения на первой; промежуточной частоте, пропуская сигнал через первый аттенюатор 12. Сигнал с выхода второго переключателя 13 поступает на вход второго УПЧ1 14. Далее усиленный сигнал направляется последовательно на второй аттенюатор 15 и третий аттенюатор 16, где регулируется по уровню с помощью сигналов от схемы управления и направляется на третий УПЧ1 17. После чего усиленный сигнал поступает на каскад термостабилизации 23, который позволяет сохранять коэффициент передачи постоянным в рабочем диапазоне температур. Далее сигнал поступает на четвертый аттенюатор 24, управляемый сигналами со схемы управления 2 и обеспечивающий возможность перестройки коэффициента передачи, и третий переключатель 25. По сигналам со схемы управления 2 сигнал с выхода третьего переключателя 25 поступает на выход приемника на частоте fпч1 или для дальнейшего усиления на четвертый УПЧ1 18. С выхода четвертого УПЧ1 18 усиленный сигнал через четвертый переключатель 26 поступает с одного выхода на третий ППФ 19, обужающий полосу пропускания и обеспечивающий режим работы «узкая полоса», а со второго выхода четвертого переключателя 26 сигнал поступает на пятый аттенюатор 27, регулируется по уровню и через пятый переключатель 28 подается на первой промежуточной частоте fпч1 на первый вход второго смесителя частот 20, в котором с помощью сигнала второго гетеродина fгет2, поступающего с делителя мощности 1, преобразуется в сигнал на второй промежуточной частоте fпч2 данного приемного канала, который усиливается УПЧ2 21 и подается на выход устройства.The first switch 10 and the second switch 13 according to the signals from the
Поскольку все приемные каналы заявляемого СВЧ приемника с двойным преобразованием частоты идентичны, то работа каждого из них осуществляется описанным выше образом.Since all the receiving channels of the inventive microwave receiver with double frequency conversion are identical, the operation of each of them is carried out as described above.
Для подтверждения возможности реализации данного технического решения в соответствии с предложенной схемой был изготовлен опытный образец четырехканального СВЧ приемника с двойным преобразованием частоты для бортовой РЛС Х-диапазона.To confirm the feasibility of implementing this technical solution in accordance with the proposed scheme, a prototype of a four-channel microwave receiver with double frequency conversion for an on-board X-band radar was manufactured.
Данный СВЧ приемник осуществляет прием сигналов от фазированной антенной решетки РЛС в полосе частот 800 МГц по четырем каналам: суммарному, разностно-угломестному, разностно-азимутальному и компенсационному.This microwave receiver receives signals from the phased radar antenna array in the 800 MHz band through four channels: total, difference-elevation, difference-azimuth and compensation.
На входе каждого приемного канала СВЧ приемника установлено ЦЗУ 4, работающее в режиме пропускания или в режиме защиты.At the input of each receiving channel of the microwave receiver, there is a
В режиме пропускания (при входном сигнале малой мощности) ЦЗУ 4 обеспечивает передачу сигнала без искажений с потерями порядка 1 дБ и осуществляет предварительную фильтрацию входного сигнала. При этом подавление сигнала первого зеркального канала составляет не менее 60 дБ.In the transmission mode (with an input signal of low power), the
В режиме защиты ЦЗУ 4 обеспечивает быстродействующую автоматическую защиту приемных каналов от воздействия мощных входных сигналов. Средняя предельно допустимая мощность входного сигнала достигает значения 250 Вт, а время восстановления чувствительности приемных каналов после воздействия сигнала максимальной мощности составляет не более 50 нс. При этом обеспечивается работа СВЧ приемника в широкой полосе частот (до 800 МГц) с сохранением высокой чувствительности (коэффициент шума порядка 2,8 дБ).In protection mode, the
Во время работы передатчика РЛС бланкирующий аттенюатор (из состава МШУ), второй 15 и третий 16 цифровые аттенюаторы осуществляют бланкирование приемных каналов СВЧ приемника. Глубина подавления сигнала передатчика в каждом из приемных каналов не менее 120 дБ.During the operation of the radar transmitter, a blanking attenuator (from the LNA), a second 15 and a third 16 digital attenuators, make blanking of the receiving channels of the microwave receiver. The depth of the suppression of the transmitter signal in each of the receiving channels is not less than 120 dB.
Первый 8, второй 11 и третий 19 полосно-пропускающие фильтры обеспечивают основную фильтрацию принятого сигнала на первой промежуточной частоте. Причем первый полосно-пропускающий фильтр 8 обеспечивает фильтрацию сигнала от паразитных спектральных составляющих на выходе первого смесителя частот 7 и формирует полосу сигнала при работе с выходным сигналом на первой промежуточной частоте, а второй 11 и третий 19 полосно-пропускающие фильтры обеспечивают подавление побочных каналов приема. Подавление побочных каналов приема (при отстройке от fпч1 на ±42 МГц) в режиме «широкой полосы» составляет не менее 60 дБ, а подавление второго зеркального канала приема в режиме «узкой полосы» - не менее 80 дБ.The first 8, second 11 and third 19 bandpass filters provide the main filtering of the received signal at the first intermediate frequency. Moreover, the first band-pass filter 8 provides filtering of the signal from spurious spectral components at the output of the first frequency mixer 7 and forms a signal band when working with the output signal at the first intermediate frequency, and the second 11 and third 19 band-pass filters provide suppression of side reception channels. The suppression of side reception channels (when tuning from f pc1 at ± 42 MHz) in the “wide band” mode is at least 60 dB, and the suppression of the second mirror channel in the “narrow band” mode is at least 80 dB.
Усилители первой и второй промежуточной частоты обеспечивают усиление сигналов на соответствующей промежуточной частоте до требуемого уровня.Amplifiers of the first and second intermediate frequency provide amplification of the signals at the corresponding intermediate frequency to the desired level.
Коэффициент передачи приемных каналов по выходам сигналов на первой промежуточной частоте составляет 25 дБ, по выходам сигналов на второй промежуточной частоте - 50 дБ.The transmission coefficient of the receiving channels at the outputs of the signals at the first intermediate frequency is 25 dB, at the outputs of the signals at the second intermediate frequency is 50 dB.
Второй и третий цифровые аттенюаторы позволяют обеспечить ослабление сигнала на первой промежуточной частоте в диапазоне от 0 до 63 дБ с шагом 1±0,3 дБ.The second and third digital attenuators allow attenuation of the signal at the first intermediate frequency in the range from 0 to 63 dB in increments of 1 ± 0.3 dB.
Четырехканальный СВЧ приемник с двойным преобразованием частоты обеспечивает выдачу на выходы сигналов на первой промежуточной частоте (полоса пропускания 300 МГц) и сигналов на второй промежуточной частоте (в режиме «широкой полосы» - полоса пропускания 32 МГц, в режиме «узкой полосы» - полоса пропускания 16 МГц) для последующего аналого-цифрового преобразования.A four-channel microwave receiver with double frequency conversion provides the output of signals at the first intermediate frequency (bandwidth of 300 MHz) and signals at the second intermediate frequency (in the "wide band" mode - 32 MHz bandwidth, in the "narrow band" mode - bandwidth 16 MHz) for subsequent analog-to-digital conversion.
Первый переключатель 10 и второй переключатель 13 по сигналам схемы управления 2 обеспечивают работу приемного канала в режиме «узкой полосы» или в режиме «широкой полосы». В режиме «узкой полосы» сигнал дополнительно фильтруется третьим ППФ 19, обужающим полосу пропускания. Последовательное подключение через четвертый УПЧ1 18 двух полоснопропускающих фильтров: фильтра «широкой полосы» 11 и фильтра «узкой полосы» 19 позволяет обеспечить требуемую полосу частот данного приемного канала в режиме «узкой полосы». В режиме «широкой полосы» сигнал ослабляется третьим аттенюатором 16 на величину затухания, вносимую третьим ППФ 19.The first switch 10 and the second switch 13 according to the signals of the
Повышение помехозащищенности от внешних факторов и паразитных излучений реализуется за счет установки в начало тракта преобразования и усиления полосно-пропускающего фильтра (второй ППФ), формирующего полосу пропускания «широкая полоса» и снижающего уровень внеполосного излучения, поступающего в тракт и повышающего избирательность приемного канала в целом. При этом установленные переключатели позволяют отключать данный фильтр с целью обеспечения формирования широкополосного сигнала при работе с выходным сигналом на первой промежуточной частоте.An increase in noise immunity from external factors and spurious emissions is realized by installing at the beginning of the conversion path and amplifying a band-pass filter (second PPF), which forms a “wide band” passband and reduces the level of out-of-band radiation entering the path and increasing the selectivity of the receiving channel as a whole . Moreover, the installed switches allow you to disable this filter in order to ensure the formation of a broadband signal when working with the output signal at the first intermediate frequency.
Введение в схему делителя переключателя, управляемого сигналами со схемы управления, позволяет исключить возможность проникновения сигнала второго гетеродина в полосу полезного сигнала при работе на первой промежуточной частоте. В данном режиме сигнал второго гетеродина подается на согласованную нагрузку и отключается от выходов делителя, обеспечивая развязку сигнала fг2 с приемным каналом.The introduction of a switch controlled by the signals from the control circuit into the divider circuit eliminates the possibility of the second heterodyne signal penetrating into the useful signal band when operating at the first intermediate frequency. In this mode, the signal of the second local oscillator is supplied to the matched load and disconnected from the outputs of the divider, providing isolation of the signal f g2 with the receiving channel.
Установленный в середину приемного канала каскад термостабилизации состоит из комплекса активных элементов, обеспечивающих малое изменение коэффициента передачи (±2 дБ) во всем диапазоне рабочих температур. Введенный коммутатор 22 обеспечивает возможность переключения сигналов на первой промежуточной частоте с различных каналов на один выход.The thermal stabilization cascade installed in the middle of the receiving channel consists of a complex of active elements providing a small change in the transfer coefficient (± 2 dB) over the entire range of operating temperatures. Introduced
Установленный в схему цифровой аттенюатор 24 обеспечивает возможность быстрого изменения коэффициента передачи для различных режимов работы СВЧ-приемника в составе РЛС.The digital attenuator 24 installed in the circuit provides the ability to quickly change the transmission coefficient for various operating modes of the microwave receiver as part of the radar.
Результаты, полученные при испытаниях опытного образца многоканального СВЧ приемника с двойным преобразованием частоты, приведены в таблице Фиг.3, где отражены сравнительные параметры СВЧ приемника, взятого за прототип, и заявляемого многоканального СВЧ приемника с двойным преобразованием частоты. Сравнительный анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о том, что заявляемый многоканальный СВЧ приемник с двойным преобразованием частоты имеет лучшую помехозащищенность каналов от внешних факторов и паразитных излучений; содержит каскад термостабилизации параметров, обеспечивает развязку сигнала при работе на первой промежуточной частоте и сигнала второго гетеродина; возможность коммутации сигналов на первой промежуточной частоте с различных каналов на один выход приемника, улучшение технических характеристик.The results obtained when testing a prototype of a multi-channel microwave receiver with double frequency conversion are shown in table 3, which shows the comparative parameters of the microwave receiver, taken as a prototype, and the inventive multi-channel microwave receiver with double frequency conversion. A comparative analysis of the results allows us to conclude that the inventive multi-channel microwave receiver with double frequency conversion has the best noise immunity of the channels from external factors and spurious emissions; contains a cascade of thermal stabilization of parameters, provides isolation of the signal when operating at the first intermediate frequency and the signal of the second local oscillator; the ability to switch signals at the first intermediate frequency from various channels to one output of the receiver, improving technical characteristics.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011118280/08A RU2452089C1 (en) | 2011-05-05 | 2011-05-05 | Multichannel microwave receiver with double frequency conversion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011118280/08A RU2452089C1 (en) | 2011-05-05 | 2011-05-05 | Multichannel microwave receiver with double frequency conversion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2452089C1 true RU2452089C1 (en) | 2012-05-27 |
Family
ID=46231821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011118280/08A RU2452089C1 (en) | 2011-05-05 | 2011-05-05 | Multichannel microwave receiver with double frequency conversion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2452089C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU167899U1 (en) * | 2016-10-11 | 2017-01-11 | Акционерное общество "Северный пресс" | Multichannel receiver - converter of microwave signals of an unmanned aerial vehicle |
| RU172567U1 (en) * | 2016-09-12 | 2017-07-13 | Акционерное общество "Северный пресс" | Multichannel microwave receiving path with noise automatic gain control of signals from a radar station of an unmanned aerial vehicle |
| RU177562U1 (en) * | 2017-08-29 | 2018-03-01 | Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Receiving device |
| CN109239672A (en) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 南京吉凯微波技术有限公司 | A kind of four-way microwave T/R component |
| RU2684903C1 (en) * | 2018-06-04 | 2019-04-16 | Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Decimeter range receiver |
| RU2790072C1 (en) * | 2021-11-30 | 2023-02-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for suppression of mirror interference and device for its implementation |
| CN117792291A (en) * | 2023-12-29 | 2024-03-29 | 成都天贸科技有限公司 | Broadband frequency converter |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5732112A (en) * | 1995-12-28 | 1998-03-24 | Globespan Technologies, Inc. | Channel training of multi-channel receiver system |
| EP1006669A1 (en) * | 1998-11-30 | 2000-06-07 | Robert Bosch Gmbh | A switchable wide band receiver front end for a multiband receiver |
| RU2166769C1 (en) * | 2000-10-09 | 2001-05-10 | Ткач Владимир Николаевич | System detecting and identifying objects including elements with nonlinear volt-ampere characteristics |
| RU2369962C1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный Рязанский приборный завод | Vhf-receiver with double conversion of frequency |
-
2011
- 2011-05-05 RU RU2011118280/08A patent/RU2452089C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5732112A (en) * | 1995-12-28 | 1998-03-24 | Globespan Technologies, Inc. | Channel training of multi-channel receiver system |
| EP1006669A1 (en) * | 1998-11-30 | 2000-06-07 | Robert Bosch Gmbh | A switchable wide band receiver front end for a multiband receiver |
| RU2166769C1 (en) * | 2000-10-09 | 2001-05-10 | Ткач Владимир Николаевич | System detecting and identifying objects including elements with nonlinear volt-ampere characteristics |
| RU2369962C1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный Рязанский приборный завод | Vhf-receiver with double conversion of frequency |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172567U1 (en) * | 2016-09-12 | 2017-07-13 | Акционерное общество "Северный пресс" | Multichannel microwave receiving path with noise automatic gain control of signals from a radar station of an unmanned aerial vehicle |
| RU167899U1 (en) * | 2016-10-11 | 2017-01-11 | Акционерное общество "Северный пресс" | Multichannel receiver - converter of microwave signals of an unmanned aerial vehicle |
| RU177562U1 (en) * | 2017-08-29 | 2018-03-01 | Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Receiving device |
| RU2684903C1 (en) * | 2018-06-04 | 2019-04-16 | Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Decimeter range receiver |
| CN109239672A (en) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 南京吉凯微波技术有限公司 | A kind of four-way microwave T/R component |
| RU2790072C1 (en) * | 2021-11-30 | 2023-02-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for suppression of mirror interference and device for its implementation |
| RU2800044C1 (en) * | 2022-05-30 | 2023-07-17 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Multi-channel receiver with double frequency conversion |
| CN117792291A (en) * | 2023-12-29 | 2024-03-29 | 成都天贸科技有限公司 | Broadband frequency converter |
| RU2827112C1 (en) * | 2023-12-29 | 2024-09-23 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Three-channel microwave receiver with double frequency conversion |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2452089C1 (en) | Multichannel microwave receiver with double frequency conversion | |
| US12081498B2 (en) | Channelization for signal boosters | |
| CN101682304B (en) | Multiport amplifiers in communications satellites | |
| US9059794B2 (en) | Method of generating interference signals and device to carry out such a method | |
| US9559746B2 (en) | Systems and methods for multi-channel transceiver communications | |
| DE102019114546A1 (en) | Signal amplifier device, a transport means comprising a signal amplifier device, and a method for operating a signal amplifier device | |
| KR101868965B1 (en) | Remote apparatus of distributed antenna system | |
| US11705960B2 (en) | Millimeter-wave repeater for intermediate frequency band transmission | |
| CN102624438B (en) | Satellite data collecting and receiving machine | |
| CA2127189A1 (en) | Apparatus and method for attenuating an undesired signal in a radio transceiver | |
| CN111866619A (en) | Digital acquisition method, receiving method and device for multi-target remote measurement ground station | |
| KR101693467B1 (en) | Wide multi-band block up-converter | |
| CN108768500B (en) | Communication satellite transponder | |
| RU2369962C1 (en) | Vhf-receiver with double conversion of frequency | |
| RU2352034C1 (en) | Receive multibeam active phased antenna array | |
| KR100862370B1 (en) | Asymmetry type line repeater using dual bands | |
| RU2504902C9 (en) | Receiving radio centre | |
| CN215222166U (en) | Receive front end module | |
| CN210431847U (en) | Frequency conversion assembly for receiving front end | |
| EP3671947B1 (en) | Network control unit with a multi-band combiner and aircraft comprising such network control unit | |
| CN205510032U (en) | Anti -interference channel device of big dipper integration | |
| CN210274043U (en) | VUC receiving module | |
| CN209949075U (en) | Radio frequency transceiving circuit and multichannel radio frequency transceiver | |
| Beresford et al. | A radio astronomy L-band phased array feed system using RF over fiber distribution | |
| Eero et al. | Small size receiver band self-interference cancellation amplifier for 4G transceivers |