多通道毫米波收发组件的制作方法

文档序号:11386664阅读:410来源:国知局

本实用新型涉及毫米波检测,特别涉及多通道毫米波收发组件。



背景技术:

毫米波 (millimeter wave)是指波长为1-10毫米的电磁波,它位于微波与远红外波相交叠的波长范围,因而兼有两种波谱的特点,主要体现在:1)极宽的带宽:通常认为毫米波频率范围为26.5-300GHz,带宽高达273.5GHz。超过从直流到微波全部带宽的10倍。即使考虑大气吸收,在大气中传播时只能使用四个主要窗口,但这四个窗口的总带宽也可达135GHz,为微波以下各波段带宽之和的5倍。这在频率资源紧张的今天无疑极具吸引力:2) 波束窄:在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多,例如一个12cm 的 天线,在9.4GHz 时波束宽度为18度,而94GHz 时波速宽度仅1.8度,因此可以分辨相距更近的小目标或者更为清晰地观察目标的细节;3)与激光相比,毫米波的传播受气候的影响要小得多,可以认为具有全天候特性;4)和微波相比,毫米波元器件的尺寸要小得多,因此毫米波系统更容易小型化。

随着目前国内毫米波技术能力的提升,其相关的定位系统也从厘米波段向毫米波频段发展,作为毫米波跟踪定位系统收发部分的核心器件,高性能的收发组件性能水准就显得尤为重要,特别是其射频部分的技术指标直接关系到系统的完备和准确。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的不足,本实用新型提出多通道毫米波收发组件,设计新颖,实现了提前检测,保证组件收发准确性和精确度,已解决现有技术的缺陷。

为了实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:

多通道毫米波收发组件,包括综合信号产生器,综合信号产生器通过调频信号区连接产生16GHz±10MHz微波振荡信号的高频振荡器,高频振荡器通过25dB的隔离器以及综合信号产生器通过调相信号区均连接0/π调相器,0/π调相器进行随机编码调相的信号连接3dB功分器, 3dB功分器的一个端口通过功率放大器衔接辐射到外界的发射天线,3dB功分器的另一个端口泄漏信号至信号混频器,信号混频器连接接收天线,信号混频器通过滤波器连接中放单元,功率放大器通过检波二极管连接检测口。

进一步,所述的检波二极管的一侧设置有耦合器。

进一步,所述的综合信号产生器连接有电源控制器,电源控制器DC电源转换模块、稳压块、差分转换器以及驱动器组成。

进一步,所述的3dB功分器连接有衰减器,衰减器的一侧设置有第一放大器,衰减器的另一侧设置有第二放大器。

进一步,所述的0/π调相器采用开关线调相器。

本实用新型的有益效果是:通过中频输出端的温补衰减器补偿各通道在全温下的增益变化量和幅度不一致性,接收通道之间的隔离度高,且满足低功耗要求,发射单元采用浅饱和以减少非线性从而确保相噪及杂散指标,毫米波收发单元的各收发单元和本振功分单元均采用单独的电源供电,且互相之间采取去耦处理,设计新颖,是一种很好的创新方案,很有市场推广前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型:

图1为本实用新型结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。

参见图1、多通道毫米波收发组件,包括综合信号产生器140,综合信号产生器140通过调频信号区连接产生16GHz±10MHz微波振荡信号的高频振荡器100,高频振荡器100通过25dB的隔离器110以及综合信号产生器通过调相信号区均连接0/π调相器120,0/π调相器120进行随机编码调相的信号连接3dB功分器130, 3dB功分器130的一个端口通过功率放大器160衔接辐射到外界的发射天线,3dB功分器130的另一个端口泄漏信号至信号混频器170,信号混频器170连接接收天线,信号混频器170通过滤波器180连接中放单元190,功率放大器160通过检波二极管150连接检测口。

另外,检波二极管150的一侧设置有耦合器。综合信号产生器140连接有电源控制器,电源控制器DC电源转换模块、稳压块、差分转换器以及驱动器组成。3dB功分器130连接有衰减器,衰减器的一侧设置有第一放大器,衰减器的另一侧设置有第二放大器。0/π调相器120采用开关线调相器。

16 GHz高频振荡器产生16 GHz±10 MHz微波振荡信号,经正弦调制后信号送到调相器,进行随机编码调相。调相后的信号通过功分器,一部分放大后由发射天线辐射出去,另一部分泄漏信号加到信号混频器。经天线辐射出去的射频信号照射到目标后,目标反射的回波信号由天线接收,回波信号送到信号混频器与泄漏信号混频并滤除高频信号,得到视频信号。视频信号放大后经过数字信号处理就可以送到耳机从而直接监听目标运动情况、速度和状态。

介质振荡器采用GaAs场效应管介质反馈型振荡器。GaAs场效应管介质反馈型振荡器可以采用漏极输出或源极输出两种方式,为了获得尽可能大的输出功率,选用漏极输出、源极直接接地的形式。

通常选用的介质振荡器模式有TE01δ模、TM01δ模和HE11δ模,但在与微带耦合时一般选用TE01δ模,因为其电磁场是圆对称的,与微带耦合非常方便,而且振荡模式稳定,采用圆柱形介质谐振器,其直径D=3.423 mm,高度h=2.28 mm。参数为:f=16 GHz,εr=40。实际电路中,在谐振器与微带基片之间垫入一低介电常数、低损耗的介质片,用来减少微带基片和金属接地板对谐振器Q值和温度性能的影响。

0/π调相器采用开关线调相器。L1,L2是两条长度不同的微带传输线(或者是其他任意微波传输线),D1,D2,D3,D4是4只性能一致的PIN二极管。当两边二极管互补偏置时,二极管D1,D2导通时,D3,D4处在截止状态,载频信号经L1传输。反之,D1,D2截止时,D3,D4处在导通状态,载频信号经L2传输。很显然,由于L1和L2长度不同,因而引起相移作用。

本实用新型的有益效果为:通过中频输出端的温补衰减器补偿各通道在全温下的增益变化量和幅度不一致性,接收通道之间的隔离度高,且满足低功耗要求,发射单元采用浅饱和以减少非线性从而确保相噪及杂散指标,毫米波收发单元的各收发单元和本振功分单元均采用单独的电源供电,且互相之间采取去耦处理,设计新颖,是一种很好的创新方案,很有市场推广前景。

本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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