專利名稱：具有寬溫區(qū)高靈敏度的微波電子測距儀前端模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微波電子測距儀中使用的微波信號處理模塊，屬測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，用于測量相對運(yùn)動的物體之間距離的電子裝置，特別是電子近感引信(指采用雷 達(dá)測距的方法，引信系統(tǒng)自動測距并在距目的物指定距離時啟動引信)多采用多普勒原理或 調(diào)頻方法測距。這種裝置一般由前端模塊和中、低頻信號處理模塊組成，其中，前端模塊的 性能對整個裝置的測量精度起著至關(guān)重要的作用。所謂前端模塊是指包括天線、振蕩、發(fā)射、 放大、混頻和檢波電路在內(nèi)的微波信號信道。對于在室外使用的測距儀，除探測距離應(yīng)符合 要求外， 一般還要求儀器在-5(TC^+50'C范圍內(nèi)都能正常工作。由于前端模塊所輸出的檢波電 壓相對于溫度的變化率很大，為消除影響，現(xiàn)有電子近感引信用的測距前端模塊往往采用加 大負(fù)反饋的方法來抑制由溫度大幅變化而導(dǎo)致的靈敏度變化，使儀器能在較寬溫度范圍內(nèi)使 用。但這樣必然會使儀器的靈敏度大幅下降，減小了儀器的探測距離，比如在測量相對速度 200米/秒以上物體間的距離時，探測測距僅為1 5米。也有的儀器采用設(shè)置反向補(bǔ)償電路的 方法來抵消由于振蕩三極管的PN結(jié)受溫度影響而導(dǎo)致的振蕩電路靈敏度的變化，但效果并 不理想，因為振蕩電路的靈敏度是由槽路中所有元、器件共同決定的，同時補(bǔ)償電路會影響 振蕩電路的頻率和功率，進(jìn)而對靈敏度產(chǎn)生影響。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定的具有寬溫 區(qū)高靈敏度的微波電子測距儀前端模塊。
本實用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種具有寬溫區(qū)高靈敏度的微波電子測距儀前端模塊，構(gòu)成中包括帶環(huán)形天線的西勒三 點(diǎn)式振蕩器、檢波電路和有源偏置電路，所述西勒三點(diǎn)式振蕩器輸出的混頻信號經(jīng)檢波電路 處理形成的多普勒差頻信號經(jīng)檢波后，接后級信號處理電路，所述有源偏置電路由恒流三極 管構(gòu)成，所述恒流三極管的發(fā)射極經(jīng)第八電阻接電源正極，集電極依次經(jīng)第四電阻和第三電感接西勒三點(diǎn)式振蕩器的振蕩三極管的基極，恒流三極管基極的上、下偏置電阻分別是第二 電阻和第三電阻。
上述具有寬溫區(qū)高靈敏度的微波電子測距儀前端模塊，所述西勒三點(diǎn)式振蕩器由振蕩三 極管、環(huán)形天線、電感、電容和電阻組成，所述振蕩三極管的集電極經(jīng)第一電感、第二電容 接環(huán)形天線的一端，基極經(jīng)串接的第二電感、第一電容接環(huán)形天線的另一端，組成主正反饋 網(wǎng)絡(luò)，發(fā)射極依次經(jīng)第四電感和第六電阻(包括可調(diào)的第五電阻，即通過去掉短路連線而調(diào) 節(jié)回路阻值大小)組成直流負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)；所述第四電感與第四、第五電容構(gòu)成"型濾波電路， 同時第五電容構(gòu)成振蕩三極管的基極與發(fā)射極之間的交流反饋電路。
上述具有寬溫區(qū)高靈敏度的微波電子測距儀前端模塊，所述檢波電路由檢波三極管構(gòu)成， 所述檢波三極管的發(fā)射極接電源正極，基極接振蕩三極管的輸出端，發(fā)射極同基級之間由一 小段阻抗線連接以接受混頻管交流信號(振蕩管兼)的差頻多普勒信號；集電極依次經(jīng)第六 電感和第七電阻接地，第六電感與第七電阻串接點(diǎn)經(jīng)第九電阻后作為輸出端，第七電容為濾 波電容，并聯(lián)于第七電阻上形成選頻電路。
上述具有寬溫區(qū)高靈敏度的微波電子測距儀前端模塊，所述檢波三極管的發(fā)射極電路中 串接第五電感接通正電源，同時通過阻抗線給振蕩(混頻)管供電。
本實用新型采用多普勒自差式探測方式測量相對運(yùn)動的物體之間的距離，它以帶環(huán)形天 線的西勒三點(diǎn)式振蕩器作為微波的振蕩、發(fā)射、接收、混頻電路，將由被測物反射回來的微 波與發(fā)射信號混頻后送到檢波電路，檢波電路對混頻信號檢波處理后形成的多普勒差頻信號 送后級電路。本電路的有源偏置電路構(gòu)成了一個恒流源，使振蕩槽路的電流基本上不隨環(huán)境 溫度變化而劇烈變化。由于有源偏置電路是通過高頻扼流圈(電感)接入振蕩槽路的，所以 基本上不影響電路高頻交流分量的頻率、增益和功率等與靈敏度有關(guān)的因素。因此該前端模 塊基本上可以在全溫區(qū)內(nèi)保持較高的探測靈敏度。以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。 圖l是本實用新型的電原理圖。
圖中各標(biāo)號為Tl、振蕩三極管，T2、檢波三極管，T3、恒流三極管，AN、環(huán)形天線， 微調(diào)電容C0，第一電容C1，第二電容C2，第三電容C3，第四電容C4，第五電容C5，第六電 容C6，第七電容C7，第八電容C8，第一電阻R1，第二電阻R2，第三電阻R3，第四電阻R4， 第五電阻R5，第六電阻R6，第七電阻R7，第八電阻R8，第九電阻R9，第一電感L1，第二電感L2，第三電感L3，第四電感L4，第五電感L5，第六電感L6，阻抗線L0 (實際上它利用一
段連線本身形成的阻抗)。
具體實施方式
參看

圖1，本實用新型振蕩電路的槽路組成包括由振蕩三極管T1的BE結(jié)、電感L1、 L2、 電容C1、 C2和環(huán)形天線AN (等效為一個電感)組成的正反饋電路，它們決定主振電路的振 蕩頻率、頻帶和功率。微調(diào)電容CO為頻率微調(diào)電容，振蕩三極管T1的EB結(jié)和第五電阻R5、 第六電阻R6、第四電容C4組成直流負(fù)反饋電路，設(shè)置第五電阻R5及其并聯(lián)連線是為了便于 調(diào)整負(fù)反饋深度，以小幅調(diào)整靈敏度的增減。第五電容C5構(gòu)成交流負(fù)反饋，同時與第四電容 C4和第四電感L4形成ix型濾波電路以濾除雜波。第六電容C6用于濾除高次諧波的干擾，第 三電感L3、第四電感L4、第五電感L5、第六電感L6為高頻扼流圈以阻止高頻信號泄露。多 普勒差頻信號從檢波三極管T2集電極輸出后，經(jīng)第六電感L6，以及第七電阻R7、第七電容 C7組成的諧振濾波電路(選頻)，最后通過第九電阻R9輸出。電源接入后經(jīng)第八電容C8退 藕濾波后一路經(jīng)第一電阻Rl和第五電感L5為振蕩槽路和檢波三極管T2供電，另一路經(jīng)由第 二電阻R2 (上偏置)和第三電阻R3 (下偏置)為恒流三極管T3提供有穩(wěn)壓功能的直流偏置。 恒流三極管T3的BC結(jié)通過第四電阻R4和第三電感L3為振蕩槽路提供接近于恒定的直流偏 置電流。而在全溫區(qū)隨溫度變化相對直流而言變化較小的交流電流變化，則由交流負(fù)反饋補(bǔ) 償。由于所需補(bǔ)償較小，所以負(fù)反饋深度較小，使得振蕩功率減少的較少，最終保持了較高 的探測靈敏度，同時保證了全溫區(qū)的靈敏度不隨溫度變化率大幅下降。
權(quán)利要求1、一種具有寬溫區(qū)高靈敏度的微波電子測距儀前端模塊，其特征是，構(gòu)成中包括帶環(huán)形天線的西勒三點(diǎn)式振蕩器、檢波電路和有源偏置電路，所述西勒三點(diǎn)式振蕩器輸出的混頻信號經(jīng)檢波電路處理形成的多普勒差頻信號經(jīng)檢波后，作為連接后級信號處理電路的輸出，所述有源偏置電路由恒流三極管(T3)構(gòu)成，所述恒流三極管(T3)的發(fā)射極經(jīng)第八電阻(R8)接電源正極，集電極依次經(jīng)第四電阻(R4)和第三電感(L3)接西勒三點(diǎn)式振蕩器的振蕩三極管(T1)的基極，恒流三極管(T3)基極的上、下偏置電阻分別是第二電阻(R2)和第三電阻(R3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述具有寬溫區(qū)高靈敏度的微波電子測距儀前端模塊，其特征是，所 述西勒三點(diǎn)式振蕩器由振蕩三極管(Tl)、環(huán)形天線(AN)、電感、電容和電阻組成，所述振 蕩三極管(Tl)的集電極經(jīng)第一電感(Ll)、第二電容(C2)接環(huán)形天線(AN)的一端，基極 經(jīng)串接的第二電感(L2)、第一電容(Cl)接環(huán)形天線(AN)的另一端，組成正反饋網(wǎng)絡(luò)；發(fā) 射極依次經(jīng)第四電感(L4)和第六電阻(R6)組成直流負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)；所述第四電感(L4)與 第四電容(C4)構(gòu)成濾波電路，同時第五電容(C5)構(gòu)成振蕩三極管(Tl)的基極與發(fā)射極 之間的交流反饋電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述具有寬溫區(qū)高靈敏度的微波電子測距儀前端模塊，其特征是， 所述檢波電路由檢波三極管(T2)構(gòu)成，所述檢波三極管(T2)的發(fā)射極接電源正極，基極 接振蕩三極管(Tl)的輸出端，發(fā)射極同基級之間連接阻抗線(L0)，集電極依次經(jīng)第六電感(L6)和第七電阻(R7)接電源負(fù)極，第六電感(L6)與第七電阻(R7)串接點(diǎn)經(jīng)第九電阻 (R9)后作為輸出端，第七電容(C7)為濾波電容，并聯(lián)于第七電阻(R7)上形成選頻濾波 網(wǎng)絡(luò)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述具有寬溫區(qū)高靈敏度的微波電子測距儀前端模塊，其特征是， 所述檢波三極管(T2)的發(fā)射極電路中串接第五電感(L5)。
專利摘要一種具有寬溫區(qū)高靈敏度的微波電子測距儀前端模塊，屬測量技術(shù)領(lǐng)域，用于解決高速移動測距問題。其技術(shù)方案是構(gòu)成中包括帶環(huán)形天線的西勒三點(diǎn)式振蕩器、檢波電路和有源偏置電路，所述西勒三點(diǎn)式振蕩器輸出的混頻信號經(jīng)檢波電路處理形成的多普勒差頻信號接后級電路，所述有源偏置電路由恒流三極管構(gòu)成，所述恒流三極管的發(fā)射極經(jīng)第八電阻接電源正極，集電極依次經(jīng)第四電阻和第三電感接西勒三點(diǎn)式振蕩器的振蕩三極管的基極，基極的上、下偏置電阻分別是第二電阻和第三電阻。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定，測量精度受溫度影響小，可以在全溫區(qū)內(nèi)保持較高的探測靈敏度。
文檔編號G01S7/02GK201373920SQ200920101950
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者于世洲, 董京輝 申請人:石家莊北方微電科技有限公司