[发明专利]L波段雷达接收机射频前端电路

说明书

技术领域

本发明涉及雷达接收机技术领域，尤其涉及一种L波段雷达接收机的射频前端电路。

背景技术

作为雷达系统的重要组成部分，雷达接收机的主要功能是对雷达天线接收到的微弱信号进行放大、变频、滤波及数字化处理，同时抑制来自外部的干扰、杂波以及机内的噪声，使信号保持尽可能多的目标信息，以利于进行下一步的信号处理和数据处理。频带宽、低噪声、大动态和高稳定是现代接收机的要求。

自从1992年软件无线电概念提出以来，由于其杰出的通用性和开放性，软件无线电接收机获得了充分的重视和发展。现代软件无线电接收机结构一般包括射频低通采样数字化结构、射频带通采样数字化结构、宽带中频带通采样数字化结构和零中频基带数字化结构，其中，宽带中频带通采样数字化结构由于其灵敏度高和抗干扰能力强，稳定可靠，设计灵活，在现代雷达系统中得到了广泛的应用。

L波段(1GHz～2GHz)的雷达接收机作用距离远，外部噪声较低，天线尺寸不太大，角分辨率也较好。许多微波单片集成电路(MMIC)都可以工作在这一频段，具有良好的性能价格比，迅速发展的滤波器小型化技术也为这个波段雷达接收机的实现提供了良好的手段。

一般的中频带通采样数字化接收机在A/D变换之前完成滤波、放大、增益控制和变频等功能，把较高的载波频率变换到较低的中频。A/D变换后如果数据率不高，可直接送到DSP；A/D变换后如果数据率较高，则需要先进行数字下变频降速并变换到基带数字信号，再送到DSP。DSP实现对各种数据率相对较低的数字信号处理，完成各种解调、解码、纠错等功能。随着数字技术的飞速发展，接收机数字处理越来越稳定、灵活，接收机发展的难点就越来越体现在数字化之前的射频和A/D模块。这就要求射频前端频带宽、动态范围大、灵敏度高、噪声系数低、镜像抑制度高、线性度高、体积小、功耗低、稳定度高，并且电路尽量简洁。这些指标互相之间有些存在矛盾，需要综合考虑。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是提供一种L波段雷达接收机的射频前端电路，以达到高灵敏度、大动态范围、低噪声系数、高线性度、抗干扰能力强、调试方便和体积小的要求。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

二极管限幅器(100)、收发开关(101)、低噪声放大器(102)、射频LC带通滤波器(103)、下变频混频器(104)、声表面波滤波器(105)、可变增益放大器(106)、中频放大器(107)；

天线接收到的L波段射频信号经过二极管限幅器(100)、收发开关(101)、低噪声放大器(102)和射频LC滤波器(103)后送至下变频混频器(104)变换为中频信号，再经过窄带的声表面波滤波器(105)，最后经可变增益放大器(106)和中频放大器(107)输出到A/D器。

所述二极管限幅器使用两个方向相反的肖特基二极管组成双向限幅电路。

所述收发开关使用单片吸入式射频开关芯片ADG901BRM，通过外部的TB信号控制收发开关的通断。

所述低噪声放大器前后设置有PI型网络，所述中频放大器前后设置有PI型网络，所述PI型网络由三个电阻组成。

所述低噪声放大器采用RF2320芯片构成。

所述下变频混频器采用LT5522芯片构成。

所述可变增益放大器采用HMC626LP5芯片构成。

所述中频放大器采用RF2317芯片构成。

本发明具有以下优点和积极效果：

1)将低噪声放大器置前，可将天线、收发开关和低噪声放大器紧凑的制作在一起，有利于减小由馈线损耗带来的不利影响；将预选滤波和镜像抑制功能由一个射频段的高性能LC带通滤波器实现，简化了系统结构而又不削弱系统指标，同时将滤波器置于低噪声放大器之后，改善了系统噪声性能和灵敏度，而限幅器的使用又能有效保护低噪声放大器；

2)采用的双平衡混频器内部集成RF输入变压器和高速差分LO缓冲放大器，RF和LO输入被内部匹配成宽带单端输入，具有性能高、外部元件少、体积小和功耗低的优点；

3)中频段的声表面波滤波器带宽窄而插入损耗小，同时带外抑制度高，性能优越；射频接收模块的带内波动极小，中频模块采用高性能的6bit数控增益放大器，步进小而可控范围大；所有器件的输入1dB功率压缩点都超过了10dBm，放大器芯片更是都超过了20dBm，输出三阶截点几乎都达到了30dBm以上，线性度很高，系统动态范围较大；