專利名稱：一種星用Ku波段接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航天微波有源產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，主要是涉及一種應(yīng)用于監(jiān)測(cè)和調(diào)查海洋環(huán)境衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)分系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
星用Ku波段接收機(jī)將天線接收到Ku波段信號(hào)(13GHz 14GHz)通過兩次下變頻產(chǎn)生I/Q信號(hào)，并放大到一定電平輸出的雷達(dá)高度計(jì)分系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)鮮有研制記錄和報(bào)道。國(guó)外從公開渠道了解歐美法合作的JAS0N-2衛(wèi)星搭載了高度計(jì)接收機(jī)，產(chǎn)品基本采用超外差體制，通過兩次變頻方式實(shí)現(xiàn)頻譜搬移功能。其并不能適用我國(guó)海洋環(huán)境衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)分系統(tǒng)，研制適用于我國(guó)海洋換用的接收機(jī)勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于針對(duì)我國(guó)海洋環(huán)境衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)分系統(tǒng)指標(biāo)要求，提供一種大動(dòng)態(tài)、高靈敏度星用接收機(jī)。技術(shù)方案為解決技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種星用Ku波段接收機(jī)，由Ku波段接收前端、中頻接收機(jī)和I/Q接收機(jī)組成，所述Ku波段接收前端的射頻鏈路所輸入的Ku波段射頻輸入信號(hào)依次經(jīng)波導(dǎo)隔離器、低噪聲放大器、腔體濾波器后與本振鏈路一輸出的Ku波段本振信號(hào)通過混頻器進(jìn)行混頻后輸出，混頻器所輸出的一中頻信號(hào)經(jīng)中頻放大器后輸出中頻信號(hào)；中頻接收機(jī)射頻鏈路的一中頻輸入信號(hào)依次經(jīng)一中頻濾波器、一中頻放大器后與本振鏈路二輸出的本振信號(hào)通過混頻器進(jìn)行混頻后輸出，混頻器所輸出信號(hào)依次經(jīng)二中頻放大器、數(shù)控衰減器、二中頻放大單元、二中頻濾波器、二中頻放大器后輸出二中頻信號(hào)；I/Q解調(diào)器射頻鏈路的二中頻信號(hào)依次經(jīng)過末級(jí)濾波器、二中頻放大器、I/Q解調(diào)器和運(yùn)算放大器后輸出I/Q信號(hào)。遙測(cè)單元由中頻耦合器、檢波電路和運(yùn)放組成，輸出的二中頻信號(hào)通過耦合器，依次經(jīng)過放大器、檢波器、運(yùn)算放大器后輸出檢波電壓作為遙測(cè)信號(hào)。所述射頻鏈路的射頻輸入口為BJ140波導(dǎo)口 ；混頻器的輸入信號(hào)接口為SMA接口；所述接收機(jī)電源接口為微矩形插座接口。所述組件的腔體結(jié)構(gòu)為一體化鋁結(jié)構(gòu)。所述二次電源上設(shè)置有電源為+ 12V和+5V且電流對(duì)應(yīng)為200mA和50mA的電源接口。有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)
I、整機(jī)電路簡(jiǎn)單。2、選用寬帶器件從而保證信號(hào)帶內(nèi)幅度平坦度較好。3、可靠度高，接收機(jī)3年可靠度為O. 976。為了保證組件可靠性，對(duì)組件進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，采用Ansys軟件進(jìn)行熱、力學(xué)仿真。4、輸入輸出接口接隔離器，使得接口與外部連接電路有良好的匹配，同時(shí)消除外部電路負(fù)載對(duì)組件牽弓I而引起的指標(biāo)惡化。5、設(shè)計(jì)矩形系數(shù)較好的濾波器，提高整機(jī)指標(biāo)性能。6、整機(jī)方案簡(jiǎn)潔，易于實(shí)現(xiàn)。7、體積、重量及主要電性能指標(biāo)與國(guó)外同類產(chǎn)品相當(dāng)。8、功耗低，本發(fā)明的功耗最大值僅為2W。


圖I為本發(fā)明射頻鏈路的原理框圖。
其中1、射頻鏈路；2、波導(dǎo)隔離器；3、低噪聲放大器；4、射頻濾波器；5、混頻器；6、中頻放大器；7、一中頻濾波器；8、一中頻放大器；9、混頻器；10、二中頻放大器；11、數(shù)控衰減器；12、二中頻放大單元；13、二中頻濾波器；14、末級(jí)放大器；15、聲表濾波器；16、二中頻放大器；17、I/Q解調(diào)器；18、運(yùn)算放大器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳述
如圖I所示，本發(fā)明由Ku波段接收前端、中頻接收機(jī)和I/Q解調(diào)器組成。輸入射頻信號(hào)(動(dòng)態(tài)范圍_110dBm -45dBm，帶寬土 160MHz)經(jīng)過Ku波段接收前端的放大、濾波、混頻等功能后，產(chǎn)生一中頻信號(hào)(信號(hào)帶寬30MHz)，再經(jīng)過中頻接收機(jī)的放大、混頻、增益控制、濾波等功能后，產(chǎn)生二中頻信號(hào)(信號(hào)帶寬3MHz)，再經(jīng)過I/Q解調(diào)器，產(chǎn)生I/Q信號(hào)，給后級(jí)數(shù)字單元使用，接收機(jī)總增益大于120dB。其特征在于所述Ku波段接收前端的射頻鏈路(I)所輸入的Ku波段射頻輸入信號(hào)依次經(jīng)波導(dǎo)隔離器(2)、低噪聲放大器(3)、腔體濾波器(4)后與本振鏈路一輸出的Ku波段本振信號(hào)通過混頻器(5)進(jìn)行混頻后輸出，混頻器所輸出的一中頻信號(hào)經(jīng)中頻放大器(6)后輸出中頻信號(hào)。中頻接收機(jī)射頻鏈路(I)的一中頻輸入信號(hào)依次經(jīng)一中頻濾波器(7)、一中頻放大器(8)后與本振鏈路二輸出的本振信號(hào)通過混頻器(9)進(jìn)行混頻后輸出，混頻器所輸出信號(hào)依次經(jīng)二中頻放大器(10)、數(shù)控衰減器(11)、二中頻放大單元(12)、二中頻濾波器(13)、二中頻放大器(14)后輸出二中頻信號(hào)。I/Q解調(diào)器射頻鏈路(I)的二中頻信號(hào)依次經(jīng)過末級(jí)濾波器(15)、二中頻放大器(16)、I/Q解調(diào)器(17)和運(yùn)算放大器(18)后輸出I/Q信號(hào)。其中，二中頻信號(hào)經(jīng)過耦合一部分信號(hào)產(chǎn)生遙測(cè)信號(hào)。所述低噪聲放大器采用Fujitsu公司生產(chǎn)的場(chǎng)效應(yīng)管，其噪聲系數(shù)小于I. OdB0所述第一次變頻的混頻器選用Marki公司的Ku波段混頻器；第二次變頻的混頻器選用Mini公司的混頻器。所述一中頻放大單元采用I級(jí)M/A-C0M公司的SMA系列P波段放大單片；二中頻放大單元分四級(jí)放大，均采用M/A-C0M公司生產(chǎn)的SMA系列射頻放大單片。其中，前兩級(jí)放大器要求噪聲系數(shù)低、增益高，末級(jí)放大單片要求輸出R1大于lOdBm。遙測(cè)單元由中頻耦合器、檢波電路和運(yùn)放組成，輸出的二中頻信號(hào)通過耦合器，依次經(jīng)過放大器、檢波器、運(yùn)算放大器后輸出檢波電壓作為遙測(cè)信號(hào)。所述限制帶寬的濾波器采用具有極好矩形系數(shù)的聲表濾波器。所述I/Q解調(diào)器采用Mini公司的中頻I/Q解調(diào)器。所述射頻鏈路的射頻輸入口為BJ140波導(dǎo)口 ；本振鏈路的參考信號(hào)輸入接口為SMA接口 ；所述二次電源與星上一次電源的接口為微矩形插座接口。所述射頻輸入輸出接口設(shè)計(jì)阻抗均為50 Ω，前后均為隔直輸入輸出；電源接口串接退耦網(wǎng)絡(luò)；檢測(cè)輸出口串接保護(hù)電路。所述高可靠性采用的措施包括散熱和抗力學(xué)措施。散熱措施包括選用具有航天飛行經(jīng)歷的印制板；去掉印制板底面阻焊層；增加一定數(shù)量的接地過孔；增加印制板與機(jī)殼之間安裝孔的密度；增加印制板表面的覆銅面積；設(shè)計(jì)安裝面平面度O. Imm/lOOmm，粗糙度小于3. 2 μ m。所述組件的腔體結(jié)構(gòu)是一體化結(jié)構(gòu)，從一塊整鋁上，進(jìn)行合理的構(gòu)形和布局，經(jīng)過機(jī)加工成形成許多微波腔；在固定角的側(cè)壁和凸耳處采用較大的圓弧過度；加深所有固定螺釘?shù)穆菁y深度并且分散受力避免螺釘受力過載。所述二次電源上設(shè)置有電源為+ 12V和+5V且電流對(duì)應(yīng)為200mA和50mA的電源接口。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明·技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種星用Ku波段接收機(jī)，其特征在于由Ku波段接收前端、中頻接收機(jī)和I/Q接收機(jī)組成，所述Ku波段接收前端的射頻鏈路(I)所輸入的Ku波段射頻輸入信號(hào)依次經(jīng)波導(dǎo)隔離器(2)、低噪聲放大器(3)、腔體濾波器(4)后與本振鏈路一輸出的Ku波段本振信號(hào)通過混頻器(5)進(jìn)行混頻后輸出，混頻器所輸出的一中頻信號(hào)經(jīng)中頻放大器(6)后輸出中頻信號(hào)；中頻接收機(jī)射頻鏈路(I)的一中頻輸入信號(hào)依次經(jīng)一中頻濾波器(7)、一中頻放大器(8)后與本振鏈路二輸出的本振信號(hào)通過混頻器(9)進(jìn)行混頻后輸出，混頻器所輸出信號(hào)依次經(jīng)二中頻放大器(10 )、數(shù)控衰減器(11)、二中頻放大單元(12 )、二中頻濾波器(13 )、二中頻放大器(14)后輸出二中頻信號(hào)；I/Q解調(diào)器射頻鏈路(I)的二中頻信號(hào)依次經(jīng)過末級(jí)濾波器(15)、二中頻放大器(16)、I/Q解調(diào)器(17)和運(yùn)算放大器(18)后輸出I/Q信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種星用Ku波段接收機(jī)，其特征在于遙測(cè)單元由中頻耦合器、檢波電路和運(yùn)放組成，輸出的二中頻信號(hào)通過耦合器，依次經(jīng)過放大器、檢波器、運(yùn)算放大器后輸出檢波電壓作為遙測(cè)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種星用Ku波段接收機(jī)，其特征在于所述射頻鏈路的射頻輸入口為BJ140波導(dǎo)口 ；混頻器的輸入信號(hào)接口為SMA接口 ；所述接收機(jī)電源的接口為微矩形插座接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種星用Ku波段接收機(jī)，其特征在于所述組件的腔體結(jié)構(gòu)為一體化招結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種星用Ku波段接收機(jī)，其特征在于所述二次電源上設(shè)置有電源為+ 12V和+5V且電流對(duì)應(yīng)為200mA和50mA的電源接口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種星用Ku波段接收機(jī)，由Ku波段接收前端、中頻接收機(jī)和I/Q解調(diào)器組成。動(dòng)態(tài)范圍-110dBm～-45dBm、帶寬±160MHz的輸入射頻信號(hào)經(jīng)過Ku波段接收前端的放大、濾波、混頻等功能后，產(chǎn)生信號(hào)帶寬30MHz的一中頻信號(hào)，再經(jīng)過中頻接收機(jī)的放大、混頻、增益控制、濾波等功能后，產(chǎn)生信號(hào)帶寬3MHz的二中頻信號(hào)，再經(jīng)過I/Q解調(diào)器，產(chǎn)生I/Q信號(hào)，給后級(jí)數(shù)字單元使用，接收機(jī)總增益大于120dB。本發(fā)明組件電路方案簡(jiǎn)介，性能優(yōu)良，可靠性高，其大動(dòng)態(tài)及高靈敏度的優(yōu)點(diǎn)，提高了現(xiàn)有星用接收機(jī)的性能。
文檔編號(hào)H04B1/16GK102904588SQ20121028210
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者梅亮, 羅運(yùn)生, 周明, 程冰 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所