Ku波段雷达接收机设计

作者：时间：2013-08-10 来源：网络收藏

根据仿真结果，低噪放增益25 dB，噪声系数0．7 dB；输入驻波1．8，输出驻波1．3；另外低噪放的稳定系数K值>1，保证了低噪放的稳定性。
(2)带通滤波器。在低噪声放大器后面接有一个微带半波长滤波器，引入射频带通滤波器。射频信号经过低噪声放大器后，通过带通滤波器选频抑制带外信号，有利于提高接收信号的纯度和镜像抑制度，抑制带外信号及杂散信号，提高接收机输出信号的纯度。
该类滤波器具有性能稳定、带外抑制度高、驻波比小等优点。另外，选用高介电常数的基片来减小滤波器的体积，并通过图形发生器进行照相制版来保证滤波器的一致性和可靠性。带通滤波器软件仿真结果如图3所示。
(3)变频电路。在该接收机中，对镜像抑制度要求较高，除了选择在低噪声放大器后面加微带带通滤波器来抑制镜像信号外，还需要选择镜像抑制混频器。在通常设计中，可以利用混频二极管组来实现镜像抑制混频器，这类混频器优点在于可调解性好、镜像抑制较高，但是反相隔离稍差，体积较大；另外可以利用I／Q镜像抑制混频器，该类混频器一般采用国外生产的集成混频器单片，具有体积小、镜像抑制度和反相隔离度高的特点。为简化电路，缩减整机体积，采用I／Q镜像抑制集成混频器单片。
混频器采用I／Q镜像抑制集成混频器，其性能指标比较优越，可以满足接收机使用。传输损耗8 dB；镜像抑制≥20 dB；本振和射频隔离≥45 dB；本振和中频隔离≥20；1 dB压缩点输入功率14 dBm。采用该镜像抑制混频器，能够对镜像抑制增加20 dB。由于选择的是低本振，能够实现频谱特性不倒置。
2．2 中频放大单元设计
中频放大单元主要由90°合成器、温敏衰减器、中频放大器、中频带通滤波器等部分组成。
(1)中频放大器。中频放大采用两级RF公司的NBB-500单片放大器，此单片放大器封装体积小、应用电路简单、使用方便。NBB-500增益为18 dB，输出P-1为14 dBm，工作电压／电流为3．5 V／35 mA。NBB-500增益曲线如图4所示。

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/185432.htm

(2)温敏衰减器。在-40～+55℃的温度范围内有3 dB的增益变化，它随温度变化是反斜率的，即高温衰减量小，低温衰减量大；能较好地补偿接收机射频链路的增益随温度变化的正斜率。
(3)中频滤波器。采用低通滤波器和高通滤波器级联来实现带通滤波器，中频带通滤波器插损1 dB，带外抑制≥40 dBc。
2．3 本振单元设计
本振单元输出信号的相噪、杂波抑制直接影响着接收通道的性能指标。本振单元采用锁相结合倍频方案，其中参考信号是通过在中频输出口增加低通滤波器输出得到。锁相环电路使用CRO系列超低相噪介质压控振荡器，将CRO的信号与参考信号通过鉴相器构建锁相环路锁相，CRO输出频率为Fo／2。然后将锁相环输出的信号2次倍频后进行高通滤波输出。
在理想情况下，锁相环内的典型相位噪声计算公式如下
L(fm)=L(fm)REF+20lg(fVCO／fREF) (1)
式中，L(fm)为单边带相位噪声；L(fm)REF为参考源的相位噪声；fVCO为压控振荡器的频率；fREF为鉴相频率；fm为频偏。
根据上面公式计算，在输出频率为9．70 GHz时，环路内相位噪声的恶化值理论值为
20lg(fVCO／fREF)=20×lg970=60 dB (2)