[实用新型]导航雷达中频信号放大器

说明书

技术领域

本实用新型属于导航雷达接收机领域，尤其涉及接收机中的信号放大器。

背景技术

在导航雷达接收机中，从混频器送来的中频小信号非常微弱，而小信号至大信号中间有80-100dB的动态范围，这就给中频信号的放大带来很大的困难，中频增益过小或过大对信号的检测都非常不利；中频增益过小，在检波中小信号将会受到抑制，而且会有严重的非线性失真；中频增益过大，则在强信号或强干扰输入时，会使放大器过载饱和，严重的会导致接收机失效，这一技术难题成为导航雷达品质提高的一个瓶颈。

为了使有如此大的动态范围的信号能有足够的放大，国外导航雷达多采用对数放大器，其缺陷是：为了获得大的增益，放大器的级数很多，容易产生自激，给调试带来很多困难。

发明内容

本实用新型的目的是为了在导航雷达接收机中于80-100ddB动态范围内有效地放大中频小信号而提供一种导航雷达中频信号放大器，

本实用新型采用的技术方案是：微波前端混频器产生的60MHz中频信号输入单元的输出连接前置中频放大器的输入，前置中频放大器的输出分别连接A/D数模转换模块和可数控增益的主中频放大器，A/D数模转换模块的输出连接FPGA处理单元，FPGA处理单元的输出分别连接前置中频放大器和可数控增益的主中频放大器，FPGA处理单元接程序存储器输入、FPGA处理单元具有内嵌CPU模块组成的控制器、逻辑控制单元、信号处理单元、中心尖峰控制模块和带宽控制模块；可数控增益的主中频放大器包括主中频放大器模块与增益输出80-100db中频信号输出单元相连接，可数控增益的主中频放大器的输出依次串接检波单元和视频信号输出单元。

本实用新型的有益效果是：

1、采用A/D数模转换及FPGA(可编程逻辑器件)处理单元对中频信号直接采样并进行数字化程序控制，经过程序处理，可以准确、实时地控制和调整中频增益，实现大动态范围内对小信号充分的放大，对强信号的增益进行抑制，防止其过载饱和。

2、数字化调试相对方便，由于在数字化电路中可以采用在线修改和下载等方法进行调试和更新，比模拟电路的调试来的相对方便。同时，FPGA中的电路都用硬件描述语言写成，可以先进行软件仿真，给系统调试带来极大的方便。

3、采用二个级联晶体管组成的共发-共基级联放大电路，不容易自激，具有很小的噪声系数，噪声系数小于2dB，可以得到30-40dB稳定的增益。

4、本实用新型的中心频率为60MHz，通频带为30MHz，输入端电压灵敏度为5-10μV。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的结构连接示意图。

图2是图1中前置中频放大器2的结构连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，微波前端混频器产生的60MHz中频信号输入单元1的输出连接前置中频放大器2的输入，前置中频放大器2的输出分别连接A/D数模转换模块4和可数控增益的主中频放大器3，也即中频信号先经过低噪声放大约40dB后，分成二路，一路进入可数控增益的主中频放大器3，该增益的可调范围是46dB，另一路直接进行A/D转换成数字信号。A/D数模转换模块4外接时钟模块8，A/D数模转换模块4的输出连接FPGA处理单元5，FPGA处理单元5外连接一片程序存储器9的输入。FPGA处理单元5的输出分别连接前置中频放大器2和可数控增益的主中频放大器3。FPGA处理单元5中有内嵌CPU模块50组成的控制器、逻辑控制单元51、信号处理单元52、中心尖峰控制模块53和带宽控制模块54。将数字信号送入FPGA处理单元5，内嵌CPU模块50按照预设的程序，对此信号进行处理，并将处理结果通过串口送出，以控制主中放的增益。FPGA具有大规模、高速、低功耗的特点，逻辑控制单元与信号比较分析单元的功能全部由硬件描述语言写成，内嵌CPU在实时操作系统上运行。根据A/D转换来的数字信号可以知道信号的强度，在预先设置的程序控制下，将这一信号与预先设置的门限值进行比较，可以实时动态地对高于、低于、等于门限值信号的增益按比例进行调整。灵敏度时间控制对于导航雷达来讲是十分重要的，在预设的灵敏度时间控制程序控制下，增益将可以按照预定的曲线来调整。