[发明专利]一种ISM频段的主动式无人监督小型化安防雷达

权利要求书

1.一种ISM频段的主动式无人监督小型化安防雷达，其特征在于：它包括基带信号处理模块、多通道发射链路、多通道接收链路、发射阵列天线和接收阵列天线；所述基带信号处理模块与所述多通道发射链路和多通道接收链路连接，用于完成发射调制信号数据生成以及接收数据的采集，同时完成对内部集成器件的配置和控制，生成接收需要的多路本振信号；所述多通道发射链路与所述发射阵列天线连接，用于通过所述基带信号处理模块控制内部器件产生一个线性调频信号，将调频信号功分呈多路放大输出，最后通过外置驱动放大器将信号进一步放大后通过发射阵列天线将信号辐射出去；所述多通道接收链路与所述接收阵列天线连接，用于将接收的回波信号进行放大以及差分信号转换得到差分信号后进行混频，输出多路低频IQ信号再经过SFC电路对信号进行动态范围调整后输入到所述基带信号处理模块，其中，SFC电路是灵敏度频率控制电路；

所述SFC电路包括第一转换巴伦、多级巴特沃斯低通滤波器和高通滤波器，混频器与所述第一转换巴伦，第一转换巴伦与所述巴特沃斯低通滤波器连接，巴特沃斯低通滤波器的输出端与所述高通滤波器的输入端连接，巴特沃斯低通滤波器完成对近端拍频信号的抑制，保证近端大信号输入电路时，整个电路始终工作在线性区；高通滤波器的输出端与IQ电路的输入端连接，高通滤波器完成对高频信号的抑制和对需要信号的放大；采用多级运放组成，增加了近端低频信号抑制，保证了低频段具有高陡降系数，有效扩展了接收机动态范围。

2.根据权利要求1所述的一种ISM频段的主动式无人监督小型化安防雷达，其特征在于：所述多通道发射链路包括R分频器、鉴相器、N分频器、斜坡数据发生器、电荷泵、二分频器、VCO和VCO校准器；所述基带信号处理模块输出参考信号到所述R分频器，输出发射调制信号到所述斜坡数据发生器；所述R分频器、鉴相器、电荷泵依次连接，所述斜坡数据发生器、N分频器和鉴相器依次连接；所述VCO校准器与VCO连接，VCO的输出端与二分频器连接，二分频器的输出端与N分频器连接；所述VCO连接多路发射通道，每路发射通道连接所述发射阵列天线。

3.根据权利要求2所述的一种ISM频段的主动式无人监督小型化安防雷达，其特征在于：所述多通道发射链路还包括环路滤波器LPF，所述电荷泵的输出端与所述环路滤波器LPF连接，环路滤波器LPF的输出端与所述VCO连接；每路发射通道包括依次串联放大器和驱动放大器，驱动放大器与所述发射阵列天线连接。

4.根据权利要求2所述的一种ISM频段的主动式无人监督小型化安防雷达，其特征在于：所述多通道接收链路包括多路接收通道，每路接收通道包括依次连接的低噪声放大器、双平衡巴伦、差分放大器、混频器、SFC电路和IQ电路；所述接收阵列天线的输出端与所述低噪声放大器连接，所述SFC电路输出端与所述基带信号处理模块连接；接收阵列天线接收到回波信号后，首先经过外置低噪声放大器放大，保证低噪声系数，然后放大信号经过双平衡巴伦完成单端到差分信号转换，输出信号为两路幅度一致，相位相差180°的差分信号，差分信号经过差分放大器后进入混频器，通过与差分本振信号混频后，经过SFC电路和IQ电路对信号动态范围调整后输出两路低频IQ信号，进入基带信号处理模块进行采样处理。

5.根据权利要求4所述的一种ISM频段的主动式无人监督小型化安防雷达，其特征在于：所述多通道接收链路还包括一差分放大器，所述VCO通过第一放大器和第一双平衡巴伦将本振信号输入到所述差分放大器，所述差分放大器的输出端分别与多路接收通道中的混频器连接，保证接收和发射的同源与相参。

6.根据权利要求4所述的一种ISM频段的主动式无人监督小型化安防雷达，其特征在于：所述多级巴特沃斯低通滤波器包括串联的第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器和第二运算放大器的负输入端通过一电阻接地，输出通过一电阻与负输入端连接；所述高通滤波器包括串联的第三运算放大器和第四运算放大器；所述第三运算放大器和第四运算放大器的负输入端分别通过一电阻与正输入端和输出端连接。

7.根据权利要求4所述的一种ISM频段的主动式无人监督小型化安防雷达，其特征在于：所述IQ电路包括第二转换巴伦、第二差分放大器和差分滤波器；所述高通滤波器的输出端与所述第二转换巴伦连接，所述第二转换巴伦的输出端与所述第二差分放大器连接，所述第二差分放大器的输出端与所述差分滤波器连接，实现对杂散信号的抑制保证信号频谱纯度；所述差分滤波器与所述基带信号处理模块连接。