專利名稱：一種高頻地波雷達(dá)接收機(jī)模擬前端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于高頻地波雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高頻地波雷達(dá)接收機(jī)模擬前端。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的高頻地波雷達(dá)接收機(jī)采用復(fù)雜的超外差結(jié)構(gòu)，包含有混頻電路，這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對本振信號同步要求高，實現(xiàn)起來較難。隨著電子器件發(fā)展，射頻直接采樣的結(jié)構(gòu)逐漸應(yīng)用到了高頻地波雷達(dá)中，實現(xiàn)了全數(shù)字高頻地波雷達(dá)的研制。目前已經(jīng)采用的直接射頻采樣結(jié)構(gòu)模擬前端，多由收發(fā)開關(guān)和可變增益放大器組成，收發(fā)開關(guān)用于收發(fā)中斷隔離，可變增益放大器用于地波雷達(dá)增益調(diào)整。但是可變增益放大器控制電路復(fù)雜，而且調(diào)控增益不夠穩(wěn)定，給系統(tǒng)實現(xiàn)造成困難。

實用新型內(nèi)容針對背景技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種高頻地波雷達(dá)接收機(jī)模擬前端。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案?！N高頻地波雷達(dá)接收機(jī)模擬前端，包括依次連接的限幅電路、收發(fā)控制開關(guān)、帶通濾波器、低噪聲放大器、增益控制開關(guān)；增益控制開關(guān)由兩個反向開關(guān)組成，兩個反向開關(guān)之間連接有固定增益放大器，兩個反向開關(guān)采用同一個控制信號控制。所述限幅電路采用兩個反向二極管結(jié)構(gòu)，限幅強(qiáng)度正負(fù)2V。所述收發(fā)控制開關(guān)由兩個開關(guān)級聯(lián)構(gòu)成。所述收發(fā)控制開關(guān)和增益控制開關(guān)的控制信號均由FPGA提供，且兩者能夠被控制信號分別控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點和有益效果1、本實用新型電路結(jié)構(gòu)簡單、增益控制穩(wěn)定；在系統(tǒng)動態(tài)范圍滿足要求的前提下，其通過增益控制開關(guān)和固定增益放大器代替可變增益放大器的逐步增益調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)高、低增益兩種模式，使控制電路結(jié)構(gòu)更加簡單、增益穩(wěn)定性大大增強(qiáng)，且調(diào)節(jié)靈活、易于實現(xiàn)。2、本實用新型可以通過更換帶通濾波器的中心頻率和帶寬，滿足不同頻帶信號的要求，擴(kuò)展性良好。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖。其中，I一限幅電路，2—收發(fā)控制開關(guān)，3—帶通濾波器，4一低噪聲放大器5—開關(guān)，6—固定增益放大器。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖所示的實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本實用新型包括依次連接的限幅電路1、收發(fā)控制開關(guān)2、帶通濾波器3、低噪聲放大器4、增益控制開關(guān)；增益控制開關(guān)由兩個反向開關(guān)5組成，兩個反向開關(guān)5之間連接有固定增益放大器6，兩個反向開關(guān)采用同一個控制信號控制；限幅電路采用兩個反向二極管結(jié)構(gòu)，限幅強(qiáng)度正負(fù)2V ;收發(fā)控制開關(guān)由兩個開關(guān)級聯(lián)構(gòu)成；收發(fā)控制開關(guān)和增益控制開關(guān)的控制信號均由FPGA提供，且兩者能夠被控制信號分別控制。使用本實用新型時，限幅電路與接收天線連接，用于防止近地海洋回波能量過強(qiáng)使接收機(jī)過載；本實用新型中的限幅電路采用兩個反向二極管結(jié)構(gòu)，可以抑制強(qiáng)回波從而保護(hù)接收系統(tǒng)。收發(fā)控制開關(guān)接收來自于限幅電路的信號，其采用兩個開關(guān)級聯(lián)，可以增加通斷隔離度，兩個開關(guān)采用同一個控制脈沖信號，從而實現(xiàn)同時打開或者關(guān)閉。帶通濾波器濾除有用信號之外的干擾或者噪聲；由于沒有混頻結(jié)構(gòu)，帶通濾波器直接對回波信號濾波，濾波器中心頻率即設(shè)置為信號發(fā)射頻率；為了方便實際系統(tǒng)中心頻率微調(diào)，也為了降低濾波器設(shè)計難度，帶通濾波器帶寬設(shè)置為2MHz。低噪聲放大器可以保證系統(tǒng)低增益模式下的放大倍數(shù)，也盡量降低模擬前端的噪聲系數(shù)。增益控制開關(guān)是由兩個反向的開關(guān)組成，形成兩條傳輸路徑，一條是放大支路，另一條是簡單的信號傳輸支路；兩個反向開關(guān)同時撥到放大支路時，模擬前端形成兩級放大的高增益；相反，開關(guān)同時撥到簡單信號傳輸支路時，模擬前端形成一級放大的低增益；應(yīng)用于高頻地波雷達(dá)實際環(huán)境中，在晚上外界射頻干擾較強(qiáng)時，為了防止接收機(jī)飽和，使用低增益模式；白天干擾能量小，使用高增益模式，增強(qiáng)探測性能。收發(fā)控制開關(guān)和增益控制開關(guān)的控制信號均由FPGA提供，且兩者能夠被控制信號分別控制。具體實施時，由FPGA直接固定配置收發(fā)控制開關(guān)，控制其執(zhí)行上撥或者下?lián)埽挥嬎銠C(jī)通過USB串行通信接口將控制碼傳輸給FPGA，由FPGA形成相應(yīng)的I位控制信號，并將其發(fā)送給增益控制開關(guān)；增益控制開關(guān)接收到控制信號后執(zhí)行相應(yīng)的操作一上撥或者下?lián)?，由此實現(xiàn)信號通斷和增益高低切換。
權(quán)利要求1.一種高頻地波雷達(dá)接收機(jī)模擬前端，其特征在于包括依次連接的限幅電路、收發(fā)控制開關(guān)、帶通濾波器、低噪聲放大器、增益控制開關(guān)；增益控制開關(guān)由兩個反向開關(guān)組成，兩個反向開關(guān)之間連接有固定增益放大器，兩個反向開關(guān)采用同一個控制信號控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高頻地波雷達(dá)接收機(jī)模擬前端，其特征在于所述限幅電路采用兩個反向二極管結(jié)構(gòu)，限幅強(qiáng)度正負(fù)2V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高頻地波雷達(dá)接收機(jī)模擬前端，其特征在于所述收發(fā)控制開關(guān)由兩個開關(guān)級聯(lián)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高頻地波雷達(dá)接收機(jī)模擬前端，其特征在于所述收發(fā)控制開關(guān)和增益控制開關(guān)的控制信號均由FPGA提供，且兩者能夠被控制信號分別控制。
專利摘要本實用新型提供一種高頻地波雷達(dá)接收機(jī)模擬前端，包括依次連接的限幅電路、收發(fā)控制開關(guān)、帶通濾波器、低噪聲放大器、增益控制開關(guān)；增益控制開關(guān)由兩個反向開關(guān)組成，兩個反向開關(guān)之間連接有固定增益放大器，兩個反向開關(guān)采用同一個控制信號控制。收發(fā)控制開關(guān)和增益控制開關(guān)的控制信號均由FPGA提供，且兩者能夠被控制信號分別控制。本實用新型具有電路簡單，增益控制穩(wěn)定靈活，易于實現(xiàn)的特點。
文檔編號G01S7/285GK202904008SQ20122061409
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者文必洋, 譚劍, 王才軍, 田應(yīng)偉, 李柯 申請人:武漢大學(xué)