[发明专利]一种宽动态抗饱和低噪声电路及控制方法

说明书

本发明公开了一种宽动态抗饱和低噪声电路及控制方法，能量分配电路的输入端0与天线连接，接收天线的输入信号S1，能量分配电路的主路输出端1与低噪声放大器的输入端之间通过限幅电路连接，低噪声放大器的输出端与N选一开关网络K1的分端口1连接，低噪声放大器的供电端与电源开关K2的源极连接，电源开关K2的栅极与驱动电路连接，电源开关K2的漏极与电源连接；N选一开关网络K1的端口0与接收后端电路连接，接收后端电路送出处理后的输出信号S2；本发明的电路结构简单，稳定可靠，实现接收系统多档可调超高动态范围，且最大输入信号幅度能突破低噪声放大器输入P_‑1的限制。

技术领域

本发明涉及雷达、通讯、电子对抗系统接收技术领域，具体为一种宽动态抗饱和低噪声电路及控制方法。

背景技术

随着雷达和通讯技术的不断发展，对于接收系统的性能要求不断提高，尤其是接收系统的灵敏度和动态范围。一部性能优良的接收系统，需要具备高灵敏度和大动态范围。当接收系统带宽固定的情况下，噪声系数决定了系统的灵敏度，噪声系数越小灵敏度越高。通常，作为接收前端的低噪声放大器，成为影响接收系统噪声系统和动态范围的关键。一方面，当低噪声放大器的增益足够高，接收后端电路对系统噪声系数的影响无足轻重；另一方面，提高低噪声放大器增益，在输出一定的情况下，输入P_-1将会降低，此时会影响到接收系统的动态范围。

为了提高接收系统的动态范围，一种有效的方法是在低噪声放大器的前面增加数控衰减器，当输入信号小于低噪声放大器的输入P_-1时，数控衰减器不衰减，当输入信号大于低噪声放大器的输入P_-1时，数控衰减器开始衰减，从而系统的动态范围得到扩展。然而数控衰减器的插入损耗为2dB左右，使系统的噪声系数增大相应数值，恶化整个系统的灵敏度；另外数控衰减器的耐功率通常在30dBm左右，这限制了其在大功率情形下的应用，限制了系统动态范围的进一步扩展。

公开号为CN210518283U公开了一种小型化高灵敏度大动态宽带接收装置，该专利所述装置包括天线、保护电路、带通滤波器、低噪声放大器、步进衰减器和模数转换器；自动增益控制电路由一个步进衰减器组成，使得该专利的宽带接收装置灵敏度高，但其最大输入信号幅度仍然受到低噪声放大器输入P_-1限制，且低噪声放大器前面的单刀双掷开关增大系统的噪声系数。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种宽动态抗饱和低噪声电路及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种宽动态抗饱和低噪声电路，包括能量分配电路、限幅电路、低噪声放大器、N选一开关网络K1、接收后端电路、电源开关K2、驱动电路、电源；

能量分配电路包括一个输入端0和N个输出端，N≥2，N个输出端为主路输出端1、支路输出端2、支路输出端3、…、支路输出端N；

能量分配电路包括耦合器、功分器、电桥的一种或多种的组合；

能量分配电路的输入端0与天线连接，接收天线的输入信号S1，能量分配电路的主路输出端1与低噪声放大器的输入端之间通过限幅电路连接，低噪声放大器的输出端与N选一开关网络K1的分端口1连接，低噪声放大器的供电端与电源开关K2的源极连接，电源开关K2的栅极与驱动电路连接，电源开关K2的漏极与电源连接；

能量分配电路的支路输出端2、支路输出端3、…、支路输出端N分别与N选一开关网络K1的分端口2、分端口3、…、分端口N连接，N选一开关网络K1的端口0与接收后端电路连接，接收后端电路送出处理后的输出信号S2。

优点：本发明的电路结构简单，稳定可靠，实现接收系统多档可调超高动态范围，且最大输入信号幅度能突破低噪声放大器输入P_-1的限制。

优选地，能量分配电路各支路端口的耦合度C2～CN大于10dB，且满足C2＜C3＜…＜CN。