一種x波段一次變頻鏡像抑制接收機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于氣象雷達接收機領域，特別涉及一種X波段一次變頻鏡像抑制接收機。
【背景技術】
[0002]氣象雷達是探測降水系統的主要手段，是對強對流天氣進行監測和預警的主要手段，由于天氣目標反射能力差別懸殊、變幻迅速、距離范圍廣，導致反射回波信號幅度變化范圍大，氣象雷達接收機需要具有低噪聲、大動態、高性能、抗干擾能力強等特征。
[0003]現代雷達接收機均采用超外差式接收機體制，超外差式接收機具有高增益、高靈敏度、選擇性好、適用性廣的特點，超外差式接收機的噪聲系數、動態范圍性能均取決于接收前端低噪聲放大器的性能，但是超外差式接收機最大的缺點在于存在鏡像頻率干擾，為了抑制接收機的鏡像頻率，需要在混頻器之前加上一個選擇濾波器，但是對于X波段一次變頻的雷達接收機，一次變頻的鏡像頻率一般都落在信號頻率帶寬附近，由于鏡像頻率與射頻頻率間隔很小，選擇濾波器的轉換帶將很窄，而且轉換濾波器需要有很高的品質因子和大的階數，這樣的濾波器很難實現，鏡像頻率無法通過射頻濾波器濾除。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型為了克服上述現有技術的不足，提供了一種能夠抑制鏡像頻率干擾的X波段一次變頻鏡像抑制接收機，而且進一步降低了低噪聲放大器的噪聲系數，提高了低噪聲放大器的動態范圍。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術措施:
[0006]一種X波段一次變頻鏡像抑制接收機，包括用于接收射頻信號的前端隔離器，所述前端隔離器的信號輸出端連接限幅低噪聲放大器的信號輸入端，所述限幅低噪聲放大器的信號輸入端還連接電源轉換電路的信號輸出端，限幅低噪聲放大器的信號輸出端連接后端隔離器的信號輸入端，所述后端隔離器的信號輸出端連接鏡像抑制混頻器的信號輸入端，所述鏡像抑制混頻器的兩個信號輸出端均連接功分器的信號輸入端，所述功分器的信號輸出端連接中頻濾波器的信號輸入端，所述中頻濾波器的信號輸出端連接中頻放大器的信號輸入端，所述中頻放大器的輸出端輸出中頻信號。
[0007]本實用新型還可以通過以下技術措施進一步實現。
[0008]優選的，所述限幅低噪聲放大器包括限幅電路和放大電路，所述限幅電路的信號輸入端連接前端隔離器的信號輸出端，所述限幅電路的信號輸出端連接放大電路的信號輸入端，所述放大電路的信號輸入端連接電源轉換電路的信號輸出端，所述放大電路的信號輸出端連接后端隔離器的信號輸入端；
[0009]所述限幅電路包括第一限幅二極管和第二限幅二極管，所述第一限幅二極管和第二限幅二極管并聯連接，所述第一限幅二極管的正極端連接前端隔離器的信號輸出端、第二限幅二極管的負極端以及電容C1的一端，第一限幅二極管的負極端、第二限幅二極管的正極端均接地，所述電容Cl的另一端連接電阻R1的一端、放大電路的信號輸入端；
[0010]所述放大電路包括一級晶體管、二級晶體管以及三級晶體管，所述一級晶體管的信號輸入端連接電容C1的另一端以及電阻R1的一端，一級晶體管的信號輸出端連接電阻R2、微帶線W1的一端，所述微帶線W1的另一端連接電阻R3的一端以及二級晶體管的信號輸入端，所述二級晶體管的信號輸出端連接電阻R4、電容C4的一端，所述電容C4的另一端連接電容C7、電阻R5的一端以及三級晶體管的信號輸入端，所述電容C7的另一端接地，所述三級晶體管的信號輸出端連接電阻R6、電阻R28、電容C5的一端，所述電阻R6、電阻R28的另一端連接電源轉換電路的信號輸出端，所述電容C5的另一端連接后端隔離器的信號輸入端，所述電阻R2、電阻R4的另一端均通過電容接地，電阻R2、電阻R4的另一端還連接電源轉換電路的信號輸出端，所述電阻R1、電阻R3、電阻R5的另一端均連接電源。
[0011]優選的，所述鏡像抑制混頻器包括第一單平衡混頻器、第二單平衡混頻器以及90°電橋，所述第一單平衡混頻器的信號輸入端連接后端隔離器的信號輸出端，所述第二單平衡混頻器的信號輸入端連接功率放大器的信號輸出端，所述功率放大器的信號輸入端連接外部輸入本振信號，所述第一單平衡混頻器、第二單平衡混頻器的信號輸出端均連接90°電橋的信號輸入端，所述90°電橋的兩個信號輸出端均連接功分器的信號輸入端。
[0012]優選的，所述電源轉換電路包括第一穩壓塊、第二穩壓塊以及DC-DC模塊MAX1673，所述第一穩壓塊的信號輸入端連接+12V直流電源，第一穩壓塊的信號輸出端連接第二穩壓塊的信號輸入端，第一穩壓塊的信號輸出端還輸出+9V直流電源至電阻R6、電阻R28的另一端，所述第二穩壓塊的信號輸出端連接DC-DC模塊MAX1673的信號輸入端，所述DC-DC模塊MAX1673的引腳4輸出+5V直流電源至電阻R2、電阻R4的另一端。
[0013]優選的，所述中頻濾波器為LC帶通濾波器，所述LC帶通濾波器包括電容和電感。
[0014]進一步的，所述一限幅二極管、第二限幅二極管的型號均為W10001H，所述一級晶體管的型號為日本NEC公司生產的NE3210S01異質結晶體管，所述二級晶體管的型號為日本富士通公司生產的FHC40LG，所述三級晶體管的型號為Transcom公司生產的TC2384 ;所述前端隔離器、后端隔離器的型號均為DGXGBA1的微帶隔離器。
[0015]進一步的，所述鏡像抑制混頻器的型號為美國HITTLE公司生產的HMC520LC4，所述功分器的型號為美國Min1-Circuits公司生產的JSPQW-100正交功分器，所述中頻放大器的型號為美國WJ公司生產的AH114。
[0016]進一步的，所述第一穩壓塊、第二穩壓塊的型號分別為LM7809、LM7805的集成穩壓塊。
[0017]本實用新型的有益效果在于:
[0018]1)、本實用新型包括鏡像抑制混頻器的型號為美國HITTLE公司生產的HMC520LC4，內部集成了第一單平衡混頻器、第二單平衡混頻器以及90°電橋，借助90°電橋，使兩個單平衡混頻器產生的鏡像產物相互抵消，有效地達到鏡像抑制的能力，鏡像抑制混頻器之后為正交功分器，將鏡像抑制混頻器產生的兩路相位相差90°的信號合成為一路信號輸出，而且本實用新型還具有結構簡單、穩定性好、成本低廉的特點。
[0019]值得特別指出的是:本實用新型只保護由物理部件以及連接各個物理部件之間的線路所構成的裝置或者物理平臺，而不涉及其中的軟件部分。
[0020]2)、所述第一限幅二極管、第二限幅二極管的型號均為W10001H，該型號限幅二極管具有體積小、性能可靠、裝配方便的特點，所述一級晶體管的型號為日本NEC公司生產的NE3210S01異質結晶體管，該晶體管在X波段最佳噪聲為0.35dB，有效降低了放大器的噪聲系數，所述二級晶體管的型號為日本富士通公司生產的FHC40LG，該晶體管在X波段最佳噪聲低至0.5dB，增益可達13dB，級間采用最佳增益匹配，用以保證放大器的增益指標，所述三級晶體管的型號為Transcom公司生產的TC2384，該晶體管在X波段輸出P-1為23.5dBm,大幅度提高了放大器的輸出功率，提高放大器的動態范圍。
[0021]3)、所述前端隔離器、后端隔離器的型號均為DGXGBA1的微帶隔離器，該隔離器插入損耗小于0.2dB，有效地減小了隔離器所帶來的噪聲，所述功分器的型號為美國Min1-Circuits公司生產的JSPQW-100正交功分器，所述中頻放大器的型號為美國WJ公司生產的AH114，增益高達23.5dB，放大后輸出功率大于21dBm。上述多個特定型號的部件互相配合，實現了本實用新型的最優設計。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的電路組成框圖；
[0023]圖2為本實用新型的電路原理圖；
[0024]圖3為本實用新型的電源轉換電路原理圖。
[0025]圖中的附圖標記含義如下:
[0026]10—前端隔離器20 —電源轉換電路21—第一穩壓塊
[0027]22—第二穩壓塊23—DC-DC 模塊 MAX1673
[0028]30—限幅低噪聲放大器40—后端隔離器
[0029]50—鏡像抑制混頻器 60—功分器70—中頻濾波器
[0030]80—中頻放大器
[0031]VI—第一限幅二極管 V2—第二限幅二極管 N1—一級晶體管
[0032]N2—二級晶體管N3—三級晶體管
【具體實施方式】
[0033]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0034]如圖1所示，本實用新型包括用于接收射頻信號的前端隔離器10，所述前端隔離器10的信號輸出端連接限幅低噪聲放大器30的信號輸入端，所述限幅低噪聲放大器30的信號輸入端還連接電源轉換電路20的信號輸出端，限幅低噪聲放大器30的信號輸出端連接后端隔離器40的信號輸入端，所述后端隔離器40的信號輸出端連接鏡像抑制混頻器50的信號輸入端，所述鏡像抑制混頻器50的兩個信號輸出端均連接功分器60的信號輸入端，所述功分器60的信號輸出端連接中頻濾波器70的信號輸入端，所述中頻濾波器70的信號輸出端連接中頻放大器80的信號輸入端，所述中頻放大器80的輸出端輸出中頻信號。
[0035]如圖1、2所示，所述限幅低噪聲放大器30包括限幅電路和放大電路，所述限幅電路的信號輸入端連接前端隔離器10的信號輸出端，所述限幅電路的信號輸出端連接放大電路的信號輸入端，所述放大電路的信號輸入端連接電源轉換電路20的信號輸出端，所述放大電路的信號輸出端連接后端隔離器40的信號輸入端；
[0036]所述限幅電路包括第一限幅二極管VI和第二限幅二極管V2，所述第一限幅二極管VI和第二限幅二極管V2并聯連接，所述第一限幅二極管VI的正極端連接前端隔離器10的信號輸出端、第二限幅二極管V2的負極端以及電容C1的一端，第一限幅二極管VI的負極端、第二限幅二極管V2的正極端均接地，所述電容C1的另一端連接電阻R1的一端、放大電路的信號輸入端；
[0037]所述放大電路包括一級晶體管N1、二級晶體管N2以及三級晶體管N3，所述一級晶體管N1的信號輸入端連接電容C1的另一端以及電阻R1的一端，一級晶體管N1的信號輸出端連接電阻R2、微帶線W1的一端，所述微帶線W1的另一端連接電阻R3的一端以及二級晶體管N2的信號輸入端，所述二級晶體管N2的信號輸出端連接