一種無線電雷達系統(tǒng)p波段發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)及發(fā)射電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子通信技術(shù)領(lǐng)域,具體地講,是涉及一種無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)及發(fā)射電路。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)射機的作用是把低頻基帶信號調(diào)制到射頻載波上,并經(jīng)過功率放大由天線發(fā)射出去。要實現(xiàn)信息的傳輸,必然會用到發(fā)射機。
[0003]發(fā)射機要完成的主要功能是調(diào)制、上變頻、功率放大和發(fā)射。發(fā)射機結(jié)構(gòu)主要有超外差式發(fā)射機、直接上變頻發(fā)射機和中頻上變頻發(fā)射機。根據(jù)系統(tǒng)工作頻率的需求不同,發(fā)射機工作頻率有P波段、L波段、S波段、C波段及X波段等。無線發(fā)射機系統(tǒng)的基本構(gòu)架如圖1所示。
[0004]由于射頻前端對整個發(fā)射機的影響最大,其對性能的要求也最高,這一部分通常采用模擬電路來實現(xiàn);而基帶處理部分和用戶接口部分則是在較低的頻率下進行的,在現(xiàn)在成熟的數(shù)模變換器技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的支持下,這兩部分功能主要采用數(shù)字技術(shù)來實現(xiàn)。這樣不僅提高了集成度,還可以采用復雜的調(diào)制算法來提高整個通信系統(tǒng)的性能并可以提供各種各樣的服務。由于射頻前端對發(fā)射機的性能有決定性的影響,不同發(fā)射機結(jié)構(gòu)的差異主要體現(xiàn)在射頻前端上。未來發(fā)射機技術(shù)的發(fā)展方向是:提高發(fā)射機的穩(wěn)定性、可靠性;提高效率、減小體積、減輕重量、降低成本;擴展工作頻段、提高輸出功率和工作帶寬;提高幅相一致性,符合大規(guī)模生產(chǎn)的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題,本實用新型提供一種寬頻帶、高性能、低成本、小型化、低功耗的無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu),包括在片內(nèi)集成封裝的中頻緩沖器、本振緩沖器、混頻器、雙轉(zhuǎn)單變換器和射頻驅(qū)動器,其中,所述混頻器為雙平衡混頻器,所述中頻緩沖器、混頻器、雙轉(zhuǎn)單變換器和射頻驅(qū)動器依次連接,所述本振緩沖器與混頻器連接并為其輸入本振信號,所述中頻緩沖器接收中頻信號輸入,所述射頻驅(qū)動器輸出P波段射頻信號。
[0008]具體地,所述中頻緩沖器接收的中頻信號的頻率范圍為7~13MHz。
[0009]作為優(yōu)選,所述射頻驅(qū)動器采用集電極開路功率放大器。
[0010]基于上述發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu),本實用新型還提供一種無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機發(fā)射電路,包括上述發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu),與發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)的中頻緩沖器輸入端連接的電容Cl,與發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)的本振緩沖器輸入端連接的電容C2,以及與發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)的射頻驅(qū)動器輸出端連接的電容C3和電感LI,其中,電容C3用于外接負載。
[0011]進一步地,所述射頻驅(qū)動器驅(qū)動的外接負載為50歐姆。該外接負載即為天線。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下有益效果:
[0013](I)本實用新型采用直接調(diào)制發(fā)射結(jié)構(gòu),巧妙地利用了雙平衡混頻器將數(shù)模轉(zhuǎn)換后的中頻信號和經(jīng)過本振緩沖器的本振信號直接進行混頻,保證了良好的混頻隔離度,并能夠有效抑制混頻產(chǎn)物,然后通過雙轉(zhuǎn)單變換器實現(xiàn)雙端輸入到單端輸出的轉(zhuǎn)換,從整體上保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性,并且其結(jié)構(gòu)控制邏輯簡單,具有較高的使用性能,且封裝體積小巧,重量輕便,價格低廉,還能適應較寬的工作頻段和帶寬,具有廣泛的應用前景,適合推廣應用。
[0014](2)本實用新型的發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)設計巧妙合理,內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊,模塊復用率較高,僅需極少的片外元件即可組件發(fā)射電路實現(xiàn)信號的發(fā)射工作,方便實用,滿足行業(yè)發(fā)展需求。
【附圖說明】
[0015]圖1為發(fā)射機的基本結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2為本實用新型中發(fā)射芯片的系統(tǒng)框圖。
[0017]圖3為本實用新型中發(fā)射電路的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明,本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0019]如圖2所示,該無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu),包括在片內(nèi)集成封裝的中頻緩沖器、本振緩沖器、混頻器、雙轉(zhuǎn)單變換器和射頻驅(qū)動器,其中,所述混頻器為雙平衡混頻器,所述中頻緩沖器、混頻器、雙轉(zhuǎn)單變換器和射頻驅(qū)動器依次連接,所述本振緩沖器與混頻器連接并為其輸入本振信號,所述中頻緩沖器接收中頻信號輸入,所述射頻驅(qū)動器輸出P波段射頻信號。具體地,所述中頻緩沖器接收的中頻信號的頻率范圍為7~13MHz。作為優(yōu)選,所述射頻驅(qū)動器采用集電極開路功率放大器。
[0020]使用時,中頻信號經(jīng)過中頻緩沖器穩(wěn)定放大,本振信號經(jīng)過本振緩沖器整形放大,兩路信號在混頻器內(nèi)進行混頻實現(xiàn)上變頻處理,之后產(chǎn)生的信號雙端輸出至雙轉(zhuǎn)單變換器,變換為集電極開路功率放大器能夠接受的單端輸入信號,再由集電極開路功率放大器對信號處理實現(xiàn)功率放大,以滿足P波段射頻信號的發(fā)射要求。其中雙轉(zhuǎn)單電路模塊增益為-6.5dB,功率放大器模塊增益為11.5dB,總增益5dB,噪聲系數(shù)為8.5dB,OPldB達到20dBm,采用5V單電源供電,消耗總電流64mA。該發(fā)射機實現(xiàn)的典型參數(shù)如下:
[0021]中頻頻率范圍:7~13MHz ;射頻頻率范圍:P波段;增益:14dB ;噪聲系數(shù):15.5dB ;輸出IdB壓縮點:6.5dBm ;本振抑制:-27dBc ;諧波抑制:-32dBc ;工作電壓:4.5V ~ 5.5V ;電流:74mA。
[0022]如圖3所示,基于上述發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu),本實用新型還提供一種無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機發(fā)射電路,包括上述發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu),與中頻緩沖器輸入端連接的電容Cl,與本振緩沖器輸入端連接的電容C2,以及與射頻驅(qū)動器輸出端連接的電容C3和電感LI,其中,電容C3用于外接負載。進一步地,所述射頻驅(qū)動器驅(qū)動的外接負載為50歐姆。該外接負載即為天線。該發(fā)射電路為上述發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)工作在中頻7-13 MHz的典型應用結(jié)構(gòu)。
[0023]另外,根據(jù)不同的中頻頻段或?qū)嶋H的應用需求,需要改變片外元件的參數(shù)或調(diào)整匹配結(jié)構(gòu)以達到最佳的性能。
[0024]上述實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施例,并非對本實用新型保護范圍的限制,但凡采用本實用新型的設計原理,以及在此基礎(chǔ)上進行非創(chuàng)造性勞動而作出的變化,均應屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu),其特征在于,包括在片內(nèi)集成封裝的中頻緩沖器、本振緩沖器、混頻器、雙轉(zhuǎn)單變換器和射頻驅(qū)動器,其中,所述混頻器為雙平衡混頻器,所述中頻緩沖器、混頻器、雙轉(zhuǎn)單變換器和射頻驅(qū)動器依次連接,所述本振緩沖器與混頻器連接并為其輸入本振信號,所述中頻緩沖器接收中頻信號輸入,所述射頻驅(qū)動器輸出P波段射頻信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述中頻緩沖器接收的中頻信號的頻率范圍為7~13MHz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述射頻驅(qū)動器采用集電極開路功率放大器。
4.一種無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機發(fā)射電路,其特征在于,包括如權(quán)利要求1~3任一項所述的發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu),與發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)的中頻緩沖器輸入端連接的電容Cl,與發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)的本振緩沖器輸入端連接的電容C2,以及與發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)的射頻驅(qū)動器輸出端連接的電容C3和電感LI,其中,電容C3用于外接負載。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機發(fā)射電路,其特征在于,所述射頻驅(qū)動器驅(qū)動的外接負載為50歐姆。
【專利摘要】本實用新型公開了一種無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)和一種無線電雷達系統(tǒng)P波段發(fā)射機發(fā)射電路,發(fā)射機芯片結(jié)構(gòu)包括在片內(nèi)集成封裝的中頻緩沖器、本振緩沖器、混頻器、雙轉(zhuǎn)單變換器和射頻驅(qū)動器,其中,所述混頻器為雙平衡混頻器,所述中頻緩沖器、混頻器、雙轉(zhuǎn)單變換器和射頻驅(qū)動器依次連接,所述本振緩沖器與混頻器連接并為其輸入本振信號,所述中頻緩沖器接收中頻信號輸入,所述射頻驅(qū)動器輸出P波段射頻信號。本實用新型采用直接調(diào)制發(fā)射結(jié)構(gòu),巧妙地利用了雙平衡混頻器將數(shù)模轉(zhuǎn)換后的中頻信號和經(jīng)過本振緩沖器的本振信號直接進行混頻,保證了良好的混頻隔離度,并能夠有效抑制混頻產(chǎn)物,然后通過雙轉(zhuǎn)單變換器實現(xiàn)雙端輸入到單端輸出的轉(zhuǎn)換,從整體上保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。
【IPC分類】G01S13-34, H03L7-18
【公開號】CN204462383
【申請?zhí)枴緾N201520174377
【發(fā)明人】萬佳, 趙新強, 李棟, 謝李萍, 韓文濤, 楊宗帥
【申請人】成都愛潔隆信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月26日