專利名稱：一種調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中頻鏡像抑制接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雷達(dá)接收機(jī)，特別涉及一種調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中鏡像抑制頻接收機(jī)。
背景技術(shù)：
零中頻接收機(jī)由于不需經(jīng)過中頻，直接解調(diào)出基帶信號(hào)，有利于系統(tǒng)的小型化和 低成本。另一方面系統(tǒng)所需的電路模塊及外部節(jié)點(diǎn)數(shù)減少，降低了接收機(jī)所需的功耗并減 少射頻信號(hào)受外部干擾的機(jī)會(huì)。零中頻接收機(jī)得到了廣泛的運(yùn)用。現(xiàn)有的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中頻接收機(jī)有兩種方式，一種是直接混頻法，其電路原 理參見圖1，包括低噪聲放大器、混頻器、頻率靈敏度控制器、第一低頻放大器1、低通濾波 器以及低頻放大器2，目標(biāo)回波信號(hào)從天線進(jìn)入低噪聲放大器，經(jīng)混頻器直接與本振信號(hào)混 頻，再經(jīng)頻率靈敏度控制器、第一低頻放大器1、低通濾波器、第二低頻放大器2輸出視頻信 號(hào)。另一種是IQ混頻法，其電路原理參見圖2，它是在直接混頻法的基礎(chǔ)上發(fā)展的，即 將混頻器分為I、Q兩路，兩個(gè)混頻器之間連接90度功分移相器；目標(biāo)回波信號(hào)從天線進(jìn)入 低噪聲放大器，經(jīng)I、Q混頻器與本振信號(hào)混頻，輸出正交的I、Q信號(hào)，再分別經(jīng)頻率靈敏度 控制器、低頻放大器1、低通濾波器、低頻放大器2輸出I路、Q路視頻信號(hào)。以上兩種方式各存在以下缺點(diǎn)直接混頻法由于沒有抑制鏡像頻率，視頻輸出上 是雙邊帶的噪聲，使信噪比下降3dB;IQ混頻法通過后端的數(shù)字電路用數(shù)字濾波器的辦法 雖然理論上可以解決鏡像頻率的問題，但要求I、Q兩路幅度嚴(yán)格保持一致、相位正交。I、 Q兩路分別要經(jīng)過LC組成的頻率靈敏度控制器、濾波器和兩個(gè)放大器，由于器件的個(gè)體差 異、溫度的變化，很難保證I、Q兩路的幅、相一致性，這將使鏡像頻率抑制的能力大打折扣。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中頻接收機(jī)中鏡像頻率抑制的問題，本發(fā)明的目的在 于，提供一種調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中頻鏡像抑制接收機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案
一種調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中鏡像抑制頻接收機(jī)，其電路包括低噪聲放大器、I路混頻器、Q 路混頻器、頻率靈敏度控制器、第一低頻放大器、低通濾波器、第二低頻放大器和90度功分 移相器，其特征在于，還包括有一個(gè)90度移相合成器；連接方式如下
低噪聲放大器分別與I路混頻器和Q路混頻器連接，I路混頻器和Q路混頻器連接之 間連接90度功分移相器，I路混頻器和Q路混頻器還分別與90度移相合成器相連接，90度 移相合成器之后依次連接頻率靈敏度控制器、第一低頻放大器、低通濾波器、第二低頻放大
ο本發(fā)明的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中鏡像抑制頻接收機(jī)，由于設(shè)置了 90度移相合成器， 解決了鏡像抑制的問題，又避免了 I、Q混頻器的幅、相不一致的問題。其接收機(jī)電路簡(jiǎn)單， 成本低廉，同時(shí)抑制了零中頻接收機(jī)的鏡像噪聲，提高了接收靈敏度。


圖1為調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中頻直接混頻法接收機(jī)原理框圖； 圖2為調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中頻IQ混頻法接收機(jī)原理框圖3為鏡像抑制數(shù)學(xué)推導(dǎo)框圖4為調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中頻鏡像抑制接收機(jī)原理框圖。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱附圖4，本發(fā)明的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中鏡像抑制頻接收機(jī)，其電路包括低噪 聲放大器、I路混頻器、Q路混頻器、頻率靈敏度控制器、第一低頻放大器1、低通濾波器、第 二低頻放大器2和90度功分移相器，還包括有一個(gè)90度移相合成器；電路的連接方式如 下
低噪聲放大器分別與I路混頻器和Q路混頻器連接，I路混頻器和Q路混頻器連接之 間連接90度功分移相器，I路混頻器和Q路混頻器還分別與90度移相合成器相連接，90度 移相合成器之后依次連接頻率靈敏度控制器、第一低頻放大器1、低通濾波器、第二低頻放 大器2。目標(biāo)回波信號(hào)從天線進(jìn)入低噪聲放大器，經(jīng)IQ混頻器與本振混頻，輸出正交的I、 Q信號(hào)，再一個(gè)90°功分移相合成器抑制掉無用鏡像噪聲合成一路信號(hào)輸出，接著經(jīng)過頻 率靈敏度控制、低頻放大器1、低通濾波器、低頻放大器2輸出視頻信號(hào)。本發(fā)明的原理是將經(jīng)I、Q混頻器與本振信號(hào)混頻后輸出的I、Q信號(hào)利用一個(gè)寬帶 的90度功分移相合成器合成一路，即解決了鏡像抑制的問題，又避免了 I、Q混頻器的幅、相 不一致的問題。鏡像抑制原理的數(shù)學(xué)推導(dǎo)請(qǐng)參見圖3。設(shè)一信號(hào)為& = FflSimOt,本振信號(hào) Λ V0 =F0sin / %信號(hào)經(jīng)過90°功分器分為巧―!^、巧0 ￥ ,分別與信號(hào) 混頻(即乘法器)后得到 = iVaVaanOianaiyt、VQ{tj = sinOtms印。如果將
I路信號(hào)K 移相90°即變成JfcFeFeCosQiskfii/，移相后的I路信號(hào)與Q路信號(hào)相加就 得到》；如果將 Q 路信號(hào)F0CyO 移相 90° l!|J 變成^2CO = ^F0sinQtcnsω^
，ι路信號(hào)與移相后的Q路信號(hào)相加就得到這樣就分離出了有用信號(hào) iyflr0Si i(O+^)f與鏡像噪聲,根據(jù)需要將鏡像噪聲接地短路就解決了 鏡像抑制問題。同一反射面大小的目標(biāo)的回波與距離呈現(xiàn)距離減半回波強(qiáng)度增加12dB的關(guān)系， 那么近距離的回波很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出雷達(dá)最小可檢測(cè)靈敏度，根據(jù)調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)頻率與距 離關(guān)系式其中，fb表示回波頻率，R表示目標(biāo)距離，Br表示調(diào)頻帶寬，C表示電磁波傳輸速度，Tr 表示調(diào)頻周期；
目標(biāo)距離越遠(yuǎn)頻率越高。作為雷達(dá)探測(cè)，最關(guān)心的是中遠(yuǎn)距離上的目標(biāo)，在零中頻接收 機(jī)中對(duì)應(yīng)的頻率也就是比較高的頻率。以往沒有零中頻接收機(jī)做鏡像抑制技術(shù)，主要是由于視頻信號(hào)中有效的信號(hào)覆蓋 從最高帶寬頻率到直流，完全做好整個(gè)有效帶寬內(nèi)的鏡像抑制，就要求90度功分移相合成 器的移相帶寬覆蓋從最高帶寬頻率到直流，目前使用模擬電路技術(shù)是無法實(shí)現(xiàn)的。利用調(diào) 頻連續(xù)波雷達(dá)的特點(diǎn)，只需做好中遠(yuǎn)距離對(duì)應(yīng)的頻率上的鏡像抑制，就能滿足調(diào)頻連續(xù)波 雷達(dá)的使用，也就是說90度功分移相合成器的移相帶寬覆蓋中遠(yuǎn)距離對(duì)應(yīng)的頻率即可。將I、Q兩路信號(hào)通過90度功分移相合成器去掉鏡像噪聲合成一路，經(jīng)過的是同一 后端電路，就不用考慮I、Q兩路信號(hào)幅、相不一致的問題。
權(quán)利要求
一種調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中鏡像抑制頻接收機(jī)，其電路包括低噪聲放大器、I路混頻器、Q路混頻器、頻率靈敏度控制器、第一低頻放大器(1)、低通濾波器、第二低頻放大器(2)和90度功分移相器，其特征在于，還包括有一個(gè)90度移相合成器；電路的連接方式如下低噪聲放大器分別與I路混頻器和Q路混頻器連接，I路混頻器和Q路混頻器連接之間連接90度功分移相器，I路混頻器和Q路混頻器還分別與90度移相合成器相連接，90度移相合成器之后依次連接頻率靈敏度控制器、第一低頻放大器(1)、低通濾波器、第二低頻放大器(2)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)零中鏡像抑制頻接收機(jī)，其電路包括低噪聲放大器、I路混頻器、Q路混頻器、頻率靈敏度控制器、第一低頻放大器、低通濾波器、第二低頻放大器和90度功分移相器，還包括有一個(gè)90度移相合成器；低噪聲放大器分別與I路混頻器和Q路混頻器連接，I路混頻器和Q路混頻器連接之間連接90度功分移相器，I路混頻器和Q路混頻器還分別與90度移相合成器相連接，90度移相合成器之后依次連接頻率靈敏度控制器、第一低頻放大器、低通濾波器、第二低頻放大器。其接收機(jī)電路簡(jiǎn)單，成本低廉，同時(shí)抑制了零中頻接收機(jī)的鏡像噪聲，提高了接收靈敏度。
文檔編號(hào)G01S7/285GK101943751SQ201010504679
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者梁長(zhǎng)明, 高陽 申請(qǐng)人:西安天偉電子系統(tǒng)工程有限公司