[发明专利]一种毫米波接收机扩频接收20GHz以上频段信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波毫米波技术领域，具体涉及一种毫米波接收机扩频接收 20GHz以上频段信号的方法。

背景技术

随着微波技术发展，手持式接收机以其卓越的性能、易用性等优势成为 现场工程师和技术人员完成对射频、微波设备以及射频环境外场测量的首选 仪器。但是，随着军事、雷达、通信卫星应用的深入，其应用频段已不能满 足使用要求。因此，如何实现毫米波频段手持式接收机的扩频成为微波毫米 波领域研究的重要课题。

当前，国内已研制出最高至20GHz频段的手持式毫米波接收机产品，具 有领先的性能指标。随着武器装备技术的发展，20GHz以上频段的手持式毫 米波接收机研制已迫在眉睫。对于手持式毫米波接收机的研制，一方面可以 通过设计新方案的方式实现，另一方面可在原有的微波接收机基础上，通过 扩展频率的方式完成，保证产品的继承性。但是，不论采用哪种方式，接收 机的相位噪声、灵敏度、信号频谱的纯度无疑是扩频方案需要解决的难题。

对于毫米波频段的扩频方法，目前主流的技术方案主要有两种：第一种 是采用扫频本振，通过倍频或谐波混频的方式与输入信号混频产生固定中 频，后续再对中频做相应处理，其优点是设计方案成熟。扫频本振方案虽然 成熟，但本振频段宽，倍频或谐波次数高，设计上需要保证全频段的本振平 坦度，同时相位噪声和带内杂散指标差。

附图1为现有技术中采用扫描本振实现毫米波扩频接收的方法原理图。 包括宽带本振处理电路和毫米波射频处理电路两部分。具体实现为：宽带扫 频本振信号经过放大、倍频、滤波处理后，产生连续的本振信号。毫米波频 段信号进行开关滤波处理后，再经过放大后和本振信号混频，产生20GHz以 下的固定中频信号，后续处理电路沿用原20GHz接收机方案。此种扩频方式 的方案成熟，易于实现，单边带相噪在1kHz时≤-100dBc/Hz。此方法虽然 成熟，但本振频段宽，倍频或谐波次数高，设计上不易保证全频段的本振平 坦度，同时相位噪声和带内杂散指标差

第二种是利用低相噪点频本振，作为扩频模块的本振信号，倍频后与输 入的毫米波频段信号混频，输出可变的中频信号，后续中频信号再与扫频本 振混频，产生固定中频，后续再对中频做相应处理。低相噪点频本振扩频的 方案中，虽然具有很高的灵敏度和很低的相位噪声，但是本振、射频的多次 混频产物很难避免，只能靠混频器自身的高指标来实现，对于高指标的接收 机设计来说无疑不可取。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种毫米波接收机扩频接收20GHz 以上频段信号的方法，本发明在现有手持式20GHz毫米波接收机的基础上， 通过增加本振发生与倍频电路和毫米波变频电路，将20GHz以上的毫米波频 段信号变频到20GHz以下，后续的电路沿用原20GHz毫米波接收机的电路， 实现了频段的扩展，具有相位噪声低、灵敏度高的优点。

本发明所采用的技术方案是：一种毫米波接收机扩频接收20GHz以上频 段信号的方法，包括如下步骤：

1)通过本振发生与倍频电路对窄带本振信号处理，产生相应的连续本 振信号；

2)通过开关滤波电路将20GHz以上毫米波信号分波段预选；

3)从步骤1)产生的连续本振信号中选取频点，与步骤2)产生的各个 波段的毫米波信号进行混频，产生20GHz以下的中频信号；

4)对步骤3)产生的20GHz以下的中频信号进行接收；

作为优选，所述步骤1)包括：

11)选用低噪声频率合成芯片，采用高鉴相频率、整数分频的方式，通 过集成锁相技术产生高频谱纯度的窄带本振信号；

12)将步骤11)所述的窄带本振信号分别进行6倍频和8倍频，分别产 生6倍频和8倍频的连续本振信号；

13)通过带通滤波器和开关，从步骤12)所产生的连续本振信号中选择 合适的倍频本振频点；

所述步骤2)包括：

21)通过多路开关将毫米波信号分为多个波段；

22)分别对步骤21)所产生的每个波段的毫米波频段信号进行开关滤 波；

所述步骤3)包括：

31)分别对步骤13)所选择的倍频本振频点和步骤22)所产生的毫米 波频段信号进行放大；

32)对步骤31)放大后的倍频本振频点和毫米波频段信号进行混频，产 生20GHz以下中频信号；