一种高幅相一致性的双偏振接收通道的制作方法

本实用新型属于天气雷达探测技术领域，具体地讲涉及一种高幅相一致性的双偏振接收通道。

背景技术：

随着国民经济的发展，人们对天气预报准确性的要求越来越高，常规天气雷达和多普勒天气雷达通过测量降水粒子的反射率、速度和谱宽的分布，实现对降雨的预报和探测，但不能区分各种降雨类型，双偏振天气雷达利用极化波束和降水粒子回波的极化特性，通过发射水平和垂直极化的两种偏振方向的电磁波，不仅能根据回波信号的幅度信息和相位信息，得到气象目标的强度、速度和谱宽，而且还能根据回波信号的极化信息，得到气象目标中云内粒子的相态、排列取向、空间分布和尺度谱等微物理场信息，双偏振天气雷达的双通道幅相一致性对于双线偏振多普勒天气雷达测量性能的优劣起着至关重要的作用。随着微波器件以及微波组件的快速发展，目前双偏振天气雷达接收通道两个通道的幅相一致性已发展至较高的水平，在X波段，幅度一致性可达±0.5dB，相位一致性可达±5°，基本满足现有雷达接收通道的使用要求，然而随着对双偏振天气雷达的精确度越来越高，这就对双偏振接收通道两个通道之间的幅相一致性提出了更高的要求，目前现有的双偏振接收通道的指标还有待提高。在现有的技术状态下，进一步提高双偏振接收通道的幅相一致性，满足天气雷达快速发展的使用要求,已经迫在眉睫。

技术实现要素：

根据现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种高幅相一致性的双偏振接收通道，本实用新型比较现有的双偏振接收通道，噪声系数低，镜频抑制度高，两个通道之间幅度一致性和相位一致性好，可靠性和稳定度高，可广泛应用于双偏振天气雷达接收系统。

本实用新型采用以下技术方案：

一种高幅相一致性的双偏振接收通道，包括两个电路组成完全一致的H路通道和V路通道，每个通道均包括限幅低噪声放大器、镜频抑制滤波器、一混频器、一中频滤波放大、二混频器、中频AGC(Automatic Gain Control，自动增益控制)、二中频滤波放大、衰减放大Ⅰ、衰减放大Ⅱ；所述限幅低噪声放大器的输入端连接射频输入信号，所述限幅低噪声放大器的输出端连接所述镜频抑制滤波器的输入端，所述镜频抑制滤波器的输出端连接所述一混频器的输入端，所述衰减放大Ⅰ的输出端连接所述一混频器的输入端，所述一混频器的输出端连接所述一中频滤波放大的输入端，所述一中频滤波放大的输出端连接所述二混频器的输入端，所述衰减放大Ⅱ的输出端连接所述二混频器的输入端，所述二混频器的输出端连接所述中频AGC的输入端，所述中频AGC的输出端连接所述二中频滤波放大的输入端。

优选的，所述限幅低噪声放大器的限幅电路采用两级限幅二极管WI0001H，两级限幅二极管连接方式为并联结构；所述限幅低噪声放大器的放大电路采用三级电路放大，前级采用单级赝晶高电子迁移率晶体管NE3210S01，第二级采用晶体管FHC40LG，末级采用单级赝晶高电子迁移率晶体管TC2384。

优选的，所述镜频抑制滤波器的结构为独立腔体滤波器结构。

优选的，所述一混频器为可提高下变频通道动态范围的双平衡式混频器 HMC553LC3B。

优选的，所述一中频滤波放大采用具有独立腔体结构的LC滤波器和放大器 SGA-4286。

优选的，所述的二混频器为能够减小混频带来的交调信号和提高接收前端动态范围的平衡混频器HMC207S8。

优选的，所述中频AGC为砷化镓数控衰减器HMC472lp4。

优选的，所述二中频滤波放大采用放大器ERA-5SM。

优选的，所述衰减放大Ⅰ和所述衰减放大Ⅱ均采用∏型衰减器和放大器 SGA-6486。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型每个通道均由限幅低噪声放大器、镜频抑制滤波器、一混频器、一中频滤波放大、二混频器、中频AGC、二中频滤波放大、衰减放大Ⅰ、衰减放大Ⅱ组成。本实用新型噪声系数低至1.8dB，镜频抑制度高达70dB，两个通道之间幅度一致性为0.3dB，相位一致性为3°，较现有的双偏振接收通道的指标有效提高。

2)本实用新型的限幅低噪声放大器采用三级电路放大，前级采用单级赝晶高电子迁移率晶体管NE3210S01，该晶体管在X波段噪声系数低至0.4dB，有效降低接收通道的噪声系数，第二级采用FHC40LG，在X波段增益13dB，保证接收通道增益，末级采用单级赝晶高电子迁移率晶体管TC2384，该晶体管在X波段增益可达15dB，输出P-1为23.5dBm，大幅度提高系统的动态范围。

3)本实用新型的镜频抑制滤波器，采用腔体滤波器设计，带内差损低至1dB，带外镜频抑制度大于70dB，保证接收通道的镜频抑制能力，提高接收通道的抗干扰能力。

4)本实用新型中的一混频器为双平衡式混频器HMC553LC3B，一中频滤波放大为放大器SGA-4286，二混频器为平衡混频器HMC207S8，中频AGC为砷化镓数控衰减器HMC472lp4，二中频滤波放大为放大器ERA-5SM，衰减放大Ⅰ和所述衰减放大Ⅱ均为∏型衰减器和放大器SGA-6486。上述多个特定型号的部件互相配合，实现了本实用新型的最优设计。

附图说明

图1为本实用新型H路通道电路组成框图。

图2为本实用新型V路通道电路组成框图。

附图标记：11-限幅低噪声放大器12-镜频抑制滤波器13-一混频器14-一中频滤波放大15-二混频器16-中频AGC 17-二中频滤波放大18-衰减放大Ⅰ 19-衰减放大Ⅱ。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2所示，一种高幅相一致性的双偏振接收通道，包括两个电路组成完全一致的H路通道和V路通道，每个通道均包括限幅低噪声放大器11、镜频抑制滤波器12、一混频器13、一中频滤波放大14、二混频器15、中频AGC16、二中频滤波放大17、衰减放大Ⅰ18、衰减放大Ⅱ19；所述限幅低噪声放大器11 的输入端连接射频输入信号，所述限幅低噪声放大器11的输出端连接所述镜频抑制滤波器12的输入端，所述镜频抑制滤波器12的输出端连接所述一混频器 13的输入端，所述衰减放大Ⅰ18的输出端连接所述一混频器13的输入端，所述一混频器13的输出端连接所述一中频滤波放大14的输入端，所述一中频滤波放大14的输出端连接所述二混频器15的输入端，所述衰减放大Ⅱ19的输出端连接所述二混频器15的输入端，所述二混频器15的输出端连接所述中频 AGC16的输入端，所述中频AGC16的输出端连接所述二中频滤波放大17的输入端；所述限幅低噪声放大器的限幅电路采用两级限幅二极管WI0001H，两级限幅二极管连接方式为并联结构；所述限幅低噪声放大器的放大电路采用三级电路放大，前级采用单级赝晶高电子迁移率晶体管NE3210S01，第二级采用晶体管 FHC40LG，末级采用单级赝晶高电子迁移率晶体管TC2384；所述镜频抑制滤波器的结构为独立腔体滤波器结构；所述一混频器13为可提高下变频通道动态范围的双平衡式混频器HMC553LC3B；所述一中频滤波放大14采用具有独立腔体结构的LC滤波器和放大器SGA-4286；所述的二混频器15为能够减小混频带来的交调信号和提高接收前端动态范围的平衡混频器HMC207S8；所述的中频AGC16为砷化镓数控衰减器HMC472lp4；所述二中频滤波放大17采用放大器ERA-5SM；所述衰减放大Ⅰ18和所述衰减放大Ⅱ19均采用∏型衰减器和放大器SGA-6486。

本实用新型在使用时，H路通道和V路通道的电路组成完全一致，每个通道包括有将天线接收的微弱信号进行低噪声放大的限幅低噪声放大器11，便于后续的信号处理；限幅低噪声放大器11的输出端连接提高系统的抗干扰能力的镜频抑制滤波器12输入端；镜频抑制滤波器12输出端连接将X波段射频信号下变频至L波段射频信号的一混频器13输入端；可有效减少通道之间的本振相互串扰的一本振衰减放大Ⅰ18连接一混频器13的输入端；一混频器13的输出端口连接起滤除混频产生的交调，提高杂波抑制作用的一中频滤波放大14输入端；一中频滤波放大14连接将L波段射频信号下变频至中频信号的二混频器15输入端；可有效减少通道之间的本振相互串扰的一本振衰减放大Ⅱ19连接二混频器15的输入端；二混频器15输出端口连接可适当调节各通道的幅度，进一步提高通道之间幅度一致性的中频AGC16输入端；中频AGC16的输出端口连接将信号放大至合适范围的二中频滤波放大17输入端。