一种高动态范围低噪声中频组件的制作方法

1.本实用新型涉及微波系统集成技术领域，具体涉及一种高动态范围低噪声中频组件。


背景技术：

2.微波接收系统中，中频放大衰减组件是其重要的组成部分，该组件性能的好坏将会影响雷达接收机的性能和质量。对于中频放大衰减组件而言，噪声系数、衰减动态范围、输出1db功率压缩点为其核心指标。噪声系数的优化，可以保证接收机的灵敏度；而宽动态范围，能保证信号不论强弱，接收机都能正常接收。传统的中频放大衰减组件，大动态的衰减范围通常靠多级数控衰减器级联实现。而此种方式的弊端是：随着衰减量的不断增加，其噪声系数会有相应程度的恶化。因此，如何开发出一种噪声系数不受衰减动态范围影响的中频组件成为急需解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种高动态范围低噪声中频组件，该中频组件能够解决现有技术中的不足，在不同衰减量下，其噪声系数不会明显恶化，具有动态范围高、噪声低等特点。
4.为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
5.一种高动态范围低噪声中频组件，包括放大器t1～t4、单刀双掷开关s1～s6、衰减器b1、衰减器b2和带通滤波器f1。所述单刀双掷开关s1的接线端二接放大器t1的输入端，接线端三接单刀双掷开关s2的接线端三。所述放大器t1的输出端接单刀双掷开关s2的接线端二。所述单刀双掷开关s2的接线端一接单刀双掷开关s3的接线端一。所述单刀双掷开关s3的接线端二接放大器t2的输入端，接线端三接单刀双掷开关s4的接线端三。所述放大器t2的输出端接单刀双掷开关s4的接线端二，单刀双掷开关s4的接线端一接衰减器b1的输入端，衰减器b1的输出端接单刀双掷开关s5的接线端一。所述单刀双掷开关s5的接线端二接放大器t3的输入端，接线端三接衰减器b2的输入端。所述放大器t3的输出端接单刀双掷开关s6的接线端二，衰减器b2的输出端接单刀双掷开关s6的接线端三，单刀双掷开关s6的接线端一接带通滤波器f1的输入端，带通滤波器f1的输出端接放大器t4的输入端。
6.进一步的，所述单刀双掷开关s1的接线端一作为中频组件的输入端，放大器t4的输出端作为中频组件的输出端。
7.进一步的，每个单刀双掷开关的接线端一为动触片的连接端，接线端二和接线端三分别为用于与动触片相连接的两个触点。
8.进一步的，所述衰减器b1为一级数控衰减器。
9.进一步的，所述衰减器b2为固定衰减器。
10.进一步的，所述带通滤波器f1为一级带通滤波器。
11.进一步的，所述放大器t1为一级低噪声放大器，放大器t1～t3为增益等于衰减要
求值的放大器，放大器t4为一级高输出p-1的中功率放大器。
12.由以上技术方案可知，本实用新型所述的中频组件采用开关分别选通放大通道和直通通道取代数控衰减器功能，这样不仅能够满足大衰减时的低噪声要求，还能实现通道的高增益指标。本实用新型具有集成度高、结构简单、成本低、使用方便等特点，适用于微波接收系统。
附图说明
13.图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
15.如图1所示的一种高动态范围低噪声中频组件，包括放大器t1～t4、单刀双掷开关s1～s6、衰减器b1、衰减器b2和带通滤波器f1。所述单刀双掷开关s1的接线端二接放大器t1的输入端，接线端三接单刀双掷开关s2的接线端三。所述放大器t1的输出端接单刀双掷开关s2的接线端二。所述单刀双掷开关s2的接线端一接单刀双掷开关s3的接线端一。所述单刀双掷开关s3的接线端二接放大器t2的输入端，接线端三接单刀双掷开关s4的接线端三。所述放大器t2的输出端接单刀双掷开关s4的接线端二，单刀双掷开关s4的接线端一接衰减器b1的输入端，衰减器b1的输出端接单刀双掷开关s5的接线端一。所述单刀双掷开关s5的接线端二接放大器t3的输入端，接线端三接衰减器b2的输入端。所述放大器t3的输出端接单刀双掷开关s6的接线端二，衰减器b2的输出端接单刀双掷开关s6的接线端三，单刀双掷开关s6的接线端一接带通滤波器f1的输入端，带通滤波器f1的输出端接放大器t4的输入端。
16.进一步的，所述单刀双掷开关s1的接线端一作为中频组件的输入端，放大器t4的输出端作为中频组件的输出端。
17.进一步的，每个单刀双掷开关的接线端一为动触片的连接端，接线端二和接线端三分别为用于与动触片相连接的两个触点。
18.进一步的，所述衰减器b1为一级数控衰减器，该衰减器用于c0位控制实现第一级10db衰减量。
19.进一步的，所述衰减器b2为固定衰减器，该衰减器用于与放大器t3组合，实现40db衰减量。衰减器b2衰减量的切换由开关s5、s6控制，故此处设置为固定衰减器即可，无需数控衰减器。
20.进一步的，所述带通滤波器f1为一级带通滤波器，该带通滤波器用于滤除组件工作带宽以外的杂波信号，保证输出信号的频谱纯度。
21.进一步的，所述放大器t1为一级低噪声放大器，用于保证组件不衰减及衰减10db～60db时的噪声系数。同时放大器t1～t3为增益等于衰减要求值的放大器，用于与各开关组合实现20db～90db衰减量。放大器t4为一级高输出p-1的中功率放大器，用于与t1～t3级联实现85db以上的增益，以及实现组件输出15dbm功率的功能。
22.综上所述，本实用新型所述的中频组件通过三级开关切换电路和一级数控衰减器实现了90db衰减动态范围(步进10db)，且能够保证各个衰减状态下的噪声系数。衰减量为
0db～60db时，第一级单刀双掷开关s1一直选通放大器t1，噪声系数取决于单刀双掷开关s1与s2的开关插损和放大器t1的噪声系数。该中频组件由c3～c0对衰减进行控制，具体分配如下：
23.第一级开关切换电路作为c3控制位(20db衰减位)，仅在衰减80db和90db时启动；第二级开关切换电路作为c1控制位(20db衰减位)，两级开关切换电路之后设置一个数控衰减器作为c0控制位(10db衰减位)，c1、c0组合实现10db～30db衰减；第三级开关切换电路作为c2控制位(40db衰减位)，与c1、c0组合实现10db～70db衰减。本实用新型所述的中频组件在0db～60db动态范围内噪声系数取决于前级低噪声放大器，能够实现0db～60db动态范围内不大于3db的低噪声系数。
24.本实用新型所述的中频组件在不衰减和衰减10db时，单刀双掷开关s1～s6均选通放大通道；在衰减20db和30db时，单刀双掷开关s3、s4选通直通通道，其它开关均选通放大通道；在衰减40db和50db时，单刀双掷开关s5、s6选择直通通道，其它开关均选通放大通道；在衰减60db和70db时，单刀双掷开关s3～s6选通直通通道，其它开关均选通放大通道；在衰减80db和90db时，s1～s6开关均选通直通通道。综上所述，当本实用新型所述的中频组件的衰减量为0db～60db时，噪声系数取决于s1、s2开关插损和t1噪声系数，能够在0db～60db动态范围内实现不大于3db的低噪声系数。本实用新型所述的中频组件，具有集成化小体积、可靠性好、结构简单、成本低、使用方便等优点，性能指标符合用户要求，适用于微波接收系统。
25.本实用新型所述的中频组件，采用开关分别选通放大通道和直通通道取代数控衰减器方式，解决了在衰减状态下因通道插损增加导致组件噪声系数明显恶化的情况。本实用新型所述的中频组件在不启动衰减时，开关选通放大通道，可以实现增益指标≥85db，噪声系数指标≤1.2db；在启动衰减时，开关选通直通通道，能够实现相应的衰减动态，同时噪声系数基本不恶化。综上所述，本实用新型中频放大衰减组件，可以实现85db增益，90db衰减动态范围，同时能够在0db～60db衰减动态范围内实现不大于3db的低噪声系数。
26.以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。