专利名称：一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及雷达接收机，特别涉及一种调频连续波雷达零中镜像抑制频接 收机。
背景技术：
零中频接收机由于不需经过中频，直接解调出基带信号，有利于系统的小型化 和低成本。另一方面系统所需的电路模块及外部节点数减少，降低了接收机所需的功耗 并减少射频信号受外部干扰的机会。零中频接收机得到了广泛的运用。现有的调频连续波雷达零中频接收机有两种方式，一种是直接混频法，其电路 原理参见图1，包括低噪声放大器、混频器、频率灵敏度控制器、第一低频放大器1、低 通滤波器以及低频放大器2，目标回波信号从天线进入低噪声放大器，经混频器直接与本 振信号混频，再经频率灵敏度控制器、第一低频放大器1、低通滤波器、第二低频放大器 2输出视频信号。另一种是IQ混频法，其电路原理参见图2，它是在直接混频法的基础上发展 的，即将混频器分为I、Q两路，两个混频器之间连接90度功分移相器；目标回波信号 从天线进入低噪声放大器，经I、Q混频器与本振信号混频，输出正交的I、Q信号，再 分别经频率灵敏度控制器、低频放大器1、低通滤波器、低频放大器2输出I路、Q路视
频信号。以上两种方式各存在以下缺点直接混频法由于没有抑制镜像频率，视频输出 上是双边带的噪声，使信噪比下降3dB; IQ混频法通过后端的数字电路用数字滤波器的 办法虽然理论上可以解决镜像频率的问题，但要求I、Q两路幅度严格保持一致、相位正 交。I、Q两路分别要经过LC组成的频率灵敏度控制器、滤波器和两个放大器，由于器 件的个体差异、温度的变化，很难保证I、Q两路的幅、相一致性，这将使镜像频率抑制 的能力大打折扣。
发明内容为了解决调频连续波雷达零中频接收机中镜像频率抑制的问题，本实用新型的 目的在于，提供一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机。为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机，其电路包括低噪声放大器、I路混 频器、Q路混频器、频率灵敏度控制器、第一低频放大器、低通滤波器、第二低频放大 器和90度功分移相器，其特征在于，还包括有一个90度移相合成器；连接方式如下低噪声放大器分别与I路混频器和Q路混频器连接，I路混频器和Q路混频器 连接之间连接90度功分移相器，I路混频器和Q路混频器还分别与90度移相合成器相连 接，90度移相合成器之后依次连接频率灵敏度控制器、第一低频放大器、低通滤波器、 第二低频放大器。[0010]本实用新型的调频连续波雷达零中镜像抑制频接收机，由于设置了 90度移相合 成器，解决了镜像抑制的问题，又避免了 I、Q混频器的幅、相不一致的问题。其接收机 电路简单，成本低廉，同时抑制了零中频接收机的镜像噪声，提高了接收灵敏度。
图1为调频连续波雷达零中频直接混频法接收机原理框图；图2为调频连续波雷达零中频IQ混频法接收机原理框图；图3为镜像抑制数学推导框图；图4为调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机原理框图。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
请参阅附图4，本实用新型的调频连续波雷达零中镜像抑制频接收机，其电路包 括低噪声放大器、I路混频器、Q路混频器、频率灵敏度控制器、第一低频放大器1、低 通滤波器、第二低频放大器2和90度功分移相器，还包括有一个90度移相合成器；电路 的连接方式如下低噪声放大器分别与I路混频器和Q路混频器连接，I路混频器和Q路混频器 连接之间连接90度功分移相器，I路混频器和Q路混频器还分别与90度移相合成器相 连接，90度移相合成器之后依次连接频率灵敏度控制器、第一低频放大器1、低通滤波 器、第二低频放大器2。目标回波信号从天线进入低噪声放大器，经IQ混频器与本振混频，输出正交的 I、Q信号，再一个90°功分移相合成器抑制掉无用镜像噪声合成一路信号输出，接着经 过频率灵敏度控制、低频放大器1、低通滤波器、低频放大器2输出视频信号。本实用新型的原理是将经I、Q混频器与本振信号混频后输出的I、Q信号利用 一个宽带的90度功分移相合成器合成一路，即解决了镜像抑制的问题，又避免了 I、Q混 频器的幅、相不一致的问题。镜像抑制原理的数学推导请参见图3。设一信号为Vfa = P^sillOf ,本振信号 V0 =F0sin / 埼信号经过90°功分器分为Ksinffi^、V0Oas^ ’分别与信号
混频(即乘法器)后得到&⑶= ^ 如伪如邮、^(O = WraF0Sii1 Ofcos^。如果将
I路信号》S 移相90°即变成t^FnCosOisiiiii^，移相后的I路信号与Q路信号相加就 得到W^siiiCiS+figi ;如果将Q路信号PeCiO移相90°即变成 ⑴=^smQimsfiV
，I路信号与移相后的Q路信号相加就得到i^Kcos(叫-ΩΧ,这样就分离出了有用信号
^!^―识+卿梦与镜像噪声》y^a^-qK,根据需要将镜像噪声接地短路就解决了 镜像抑制问题。同一反射面大小的目标的回波与距离呈现距离减半回波强度增加12dB的关系， 那么近距离的回波很大，远远超出雷达最小可检测灵敏度，根据调频连续波雷达频率与距离关系式
权利要求1. 一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机，其电路包括低噪声放大器、I路混频 器、Q路混频器、频率灵敏度控制器、第一低频放大器(1)、低通滤波器、第二低频放 大器(2)和90度功分移相器，其特征在于，还包括有一个90度移相合成器；电路的连 接方式如下低噪声放大器分别与I路混频器和Q路混频器连接，I路混频器和Q路混频器连接之 间连接90度功分移相器，I路混频器和Q路混频器还分别与90度移相合成器相连接，90 度移相合成器之后依次连接频率灵敏度控制器、第一低频放大器(1)、低通滤波器、第 二低频放大器(2)。
专利摘要本实用新型公开了一种调频连续波雷达零中频镜像抑制接收机，其电路包括低噪声放大器、I路混频器、Q路混频器、频率灵敏度控制器、第一低频放大器、低通滤波器、第二低频放大器和90度功分移相器，还包括有一个90度移相合成器；低噪声放大器分别与I路混频器和Q路混频器连接，I路混频器和Q路混频器连接之间连接90度功分移相器，I路混频器和Q路混频器还分别与90度移相合成器相连接，90度移相合成器之后依次连接频率灵敏度控制器、第一低频放大器、低通滤波器、第二低频放大器。其接收机电路简单，成本低廉，同时抑制了零中频接收机的镜像噪声，提高了接收灵敏度。
文档编号G01S7/285GK201804105SQ20102055150
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者梁长明, 高阳 申请人:西安天伟电子系统工程有限公司