一種雷達系統超寬帶可變增益放大器芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電子通信領域，具體涉及一種雷達系統的超寬帶可變增益放大器芯片，包括設有信號輸入接口和信號輸出接口的襯底，襯底上設有與信號輸入接口依次連接多個級放大器、多個可變增益放大器、多個級電阻網絡衰減器和功率放大器，功率放大器與信號輸出端和功率檢測器連接，功率檢測器分別與功率檢查結果輸出接口和并聯連接的第一比較器和第二比較器連接，第一比較器連接第一比較參考電壓接口，第二比較器連接第二比較參考電壓接口，第一比較器和第二比較器分別與數字處理器連接，數字處理器連接寄存器和或晶振器。本實用新型提供一種工作頻帶寬、增益變化范圍大，線性度高和集成在一起的無線電雷達系統超寬帶可變增益放大器芯片。
【專利說明】—種雷達系統超寬帶可變增益放大器芯片
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子通信領域，特別涉及一種雷達系統超寬帶可變增益放大器芯片。
【背景技術】
[0002]隨著微電子技術、計算機網絡技術和通信技術等行業的迅速發展，可編程增益控制電路越來越被人們熟知并且廣泛的應用到各個領域當中。可編程增益控制放大器是輸出限幅裝置的一種，是利用線性放大和衰減的有效組合對輸出信號進行調整。當輸入信號較弱時，線性放大電路工作，保證輸出聲信號的強度；當輸入信號強度達到一定程度時，啟動衰減電路，使聲輸出幅度降低，通過改變輸入輸出壓縮比例控制增益的幅度，擴大接收機的接收范圍，它能夠在輸入信號幅度變化很大的情況下，使輸出信號幅度保持恒定或僅在較小范圍內變化，不至于因為輸入信號太小而無法正常工作，也不至于因為輸入信號太大而使接收機發生飽和或堵塞。現有的可編程增益控制放大器存在帶寬窄、增益變化范圍小、線性度低等問題，不利產業化應用。
實用新型內容
[0003]為了克服現有技術中的缺陷，本實用新型提供了一種工作頻帶寬、增益變化范圍大，線性度高和集成在一起的一種無線電雷達系統超寬帶可變增益放大器芯片。
[0004]本實用新型是通過如下技術方案實現的:本實用新型提供了一種雷達系統的超寬帶可變增益放大器芯片，所述芯片包括設有信號輸入接口和信號輸出接口的襯底，所述襯底上的設有與所述信號輸入接口依次連接的第一級放大器、第一級可變增益放大器、第一級電阻網絡衰減器、第二級放大器、第二級可變增益放大器、第二級電阻網絡衰減器、第三級放大器、第三級可變增益放大器、第三級電阻網絡衰減器、第四級放大器和功率放大器，所述功率放大器分別與信號輸出端接口和功率檢測器連接，所述功率檢測器分別與功率檢查結果輸出接口和并聯連接的第一比較器和第二比較器連接，所述第一比較器連接有第一比較參考電壓接口，所述第二比較器連接有第二比較參考電壓接口，所述第一比較器和第二比較器分別與數字處理器連接，所述數字處理器分別連接選擇控制接口和寄存器接口。
[0005]進一步地，所述寄存器為控制寄存器。
[0006]進一步地，所述芯片設有自動增益控制環路。
[0007]進一步地，所述信號輸入接口包括輸入信號負端接口和輸入信號正端接口。
[0008]進一步地，所述信號輸出接口包括輸出信號負端接口和輸入信號正端接口。
[0009]與現有技術相比，優越效果在于:本實用新型能夠將頻率為500MHz至2500MHz的信號進行可編程增益放大，最高增益為72dB，增益控制范圍大于60dB，自動增益控制響應時間小于lOOus，芯片由標準SPI接口控制，同時具備檢測輸出信號功率的功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型所述雷達系統超寬帶可變增益放大器芯片結構示意圖。
[0011]附圖標記
[0012]1-選擇控制接口，2-襯底，3-信號輸入正端接口，4-信號輸入負端接口，5-第一級放大器，6-第一級可變增益放大器，7-第一電阻網絡衰減器，8-第二級放大器，9-第二級可變增益放大器，10-第二電阻網絡衰減器，11-第三級放大器，12-第三級可變增益放大器，13-第三電阻網絡衰減器，14第四級放大器，15-功率放大器，16信號輸出負端接口，17-信號輸出正端接口，18-功率檢查結果輸出接口，19-功率檢測器，20-第一比較器，21-第一比較參考電壓接口，22-第二比較參考電壓接口，23-第二比較器，24-寄存器接口，25-數字處理器。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發明【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0014]本實用新型提供的一種雷達系統的超寬帶可變增益放大器芯片，包括設有信號輸入接口和信號輸出接口的襯底，襯底上的設有與信號輸入接口依次連接的多個級放大器、多個可變增益放大器、多個級電阻網絡衰減器和功率放大器，功率放大器分別與信號輸出端和功率檢測器連接，功率檢測器分別與功率檢查結果輸出接口和并聯連接的第一比較器和第二比較器連接，第一比較器連接有第一比較參考電壓接口，第二比較器強連接有第二比較參考電壓接口，第一比較器和第二比較器分別與數字處理器連接，數字處理器分別連接有寄存器或與晶振器連接。
[0015]如圖1所示，一種雷達系統的超寬帶可變增益放大器芯片，所述芯片包括設有信號輸入接口和信號輸出接口的襯底2，所述信號輸入接口包括輸入信號負端接口 4和輸入信號正端接口 3，所述信號輸出接口包括輸出信號負端接口 16和輸入信號正端接口 17，所述襯底2上的設有與所述信號輸入接口依次連接的第一級放大器5、第一級可變增益放大器6、第一級電阻網絡衰減器7、第二級放大器8、第二級可變增益放大器9、第二級電阻網絡衰減器10、第三級放大器11、第三級可變增益放大器12、第三級電阻網絡衰減器13、第四級放大器14和功率放大器15，所述功率放大器15分別與信號輸出端接口和功率檢測器19連接，所述功率檢測器19分別與功率檢查結果輸出接口 18和并聯連接的第一比較器20和第二比較器23連接，所述第一比較器20連接有第一比較參考電壓接口 21，所述第二比較器強23連接有第二比較參考電壓接口 22，所述第一比較器20和第二比較器23分別與數字處理器25連接，所述數字處理器25分別連接選擇控制接口 I，所述數字處理器25分別連接有選擇控制接口 I和寄存器接口 24，寄存器接口 24可以和晶振器連接，所述寄存器為控制寄存器，所述芯片設有自動增益控制環路。
[0016]無線電雷達系統超寬帶放大器的輸入信號首先經過第一級放大器5，這一級主要是保證輸入信號功率，起到匹配的作用，再通過依次相連的第一級可變增益放大器6、第一級電阻網絡衰減器7、第二級放大器8、第二級可變增益放大器9、第二級電阻網絡衰減器10、第三級放大器11、第三級可變增益放大器12、第三級電阻網絡衰減器13、第四級放大器14，最后功率放大器15對信號進行功率放大并經由功率檢測器19檢測，檢測信號送進第一比較器20和第二比較器23進行比較，比較結果在預先設定區間內直接輸出指定值幅度的信號，若比較結果不在預先設定區間內，由數字處理器25調整各個可變增益放大器以及衰減器的增益控制，再次檢測對比，直到信號符合系統要求的數值范圍再輸出。
[0017]本實施例通過三個可變增益放大器和三個衰減器完成IdB步進增益控制，增益控制范圍可高達60dB。第二級放大器8、第三級放大器11以及第四級放大器14主要起到隔離和緩沖的作用，目的是使得可變增益放大器和衰減器增益切換的時候彼此不能互相影響。芯片的增益可以配置成SPI寄存器，也可以配置成內部自動增益控制，增益控制方式選擇由硬件和軟件共同決定。通過內置的自動增益控制環路，輸出信號電平可以保持在差分峰-峰值IV。
[0018]本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型的實質內容的情況下，本領域技術人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本實用新型的范圍。
【權利要求】
1.一種雷達系統的超寬帶可變增益放大器芯片，其特征在于，所述芯片包括設有信號輸入接口和信號輸出接口的襯底(2)，所述襯底(2)上的設有與所述信號輸入接口依次連接的第一級放大器(5)、第一級可變增益放大器￠)、第一級電阻網絡衰減器(7)、第二級放大器(8)、第二級可變增益放大器(9)、第二級電阻網絡衰減器(10)、第三級放大器(11)、第三級可變增益放大器(12)、第三級電阻網絡衰減器(13)、第四級放大器(14)和功率放大器(15)，所述功率放大器(15)分別與信號輸出端接口和功率檢測器(19)連接，所述功率檢測器(19)分別與功率檢查結果輸出接口(18)和并聯連接的第一比較器(20)和第二比較器(23)連接，所述第一比較器(20)連接有第一比較參考電壓接口(21)，所述第二比較器(23)連接有第二比較參考電壓接口(22)，所述第一比較器(20)和第二比較器(23)分別與數字處理器(25)連接，所述數字處理器(25)分別連接選擇控制接口(I)和寄存器接口(24)。
2.根據權利要求1所述雷達系統的寬帶功率可變增益放大器芯片，其特征在于，所述寄存器為控制寄存器。
3.根據權利要求1所述雷達系統的寬帶功率可變增益放大器芯片，其特征在于，所述芯片設有自動增益控制環路。
4.根據權利要求1所述雷達系統的寬帶功率可變增益放大器芯片，其特征在于，所述信號輸入接口包括輸入信號負端接口(4)和輸入信號正端接口(3)。
5.根據權利要求1所述雷達系統的寬帶功率可變增益放大器芯片，其特征在于，所述信號輸出接口包括輸出信號負端接口(16)和輸入信號正端接口 (17)。
【文檔編號】H03G3/20GK204145424SQ201420679917
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月7日 優先權日:2014年11月7日
【發明者】萬佳, 趙新強, 李棟, 謝李萍, 韓文濤 申請人:北京愛潔隆技術有限公司, 萬佳