3mm波段三通道低噪声集成接收前端制造技术

本发明专利技术公开了一种3mm波段三通道低噪声集成接收前端，包括并列的三路接收链路、本振功分网络、开关控制电路和屏蔽盒体。其中每个接收链路均包括：微带波导过渡、3mm单刀单掷开关、3mm低噪声放大器、镜像抑制滤波器，二次分谐波混频器、中频放大器一、中频单刀单掷开关和中频放大器二。屏蔽盒体的两面均开有腔体结构，所述腔体中安放有电路模块，正反面腔体间设有小孔，直流信号通过导线穿过小孔连接正反两面的电路，交流信号通过在小孔内安装的绝缘子实现电路间的连接。本发明专利技术具有噪声系数低，结构紧凑，重量轻的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种3_波段三通道低噪声集成接收前端，尤其是涉及ー种主要应用于单脉冲跟踪系统，能将3_波段信号下变频至S波段信号的三通道集成低噪声接收前端。
技术介绍
毫米波单脉冲跟踪雷达具有很高的跟踪精度，因此，在精确末制导，通信卫星跟踪等应用中具有独特的优势。3_波段三通道集成低噪声前端是3_单脉冲跟踪雷达的重要组成部分。目前，国内所报道的3_波段接收机基本都只有一个接收通道，并且是采用波导或鳍线等立体结构实现接收前端，导致接收前端体积硕大，不利于接收前端的小型化集成。在国夕卜，Curtis C. Ling等(C. C. Ling,G. M. Rebeiz,“A 94GHz planar monopulse trackingreceiver,” IEEE Transections on microwave theory and techniques, Vol.42, No. 10,Oct. 1994, pp. 1863-1871)和 Sanjay Raman 等(S. Raman, N. S. Barker, and G. M. Rebeiz,“A W-Band dielectric-lens-based integrated monopulse radar receiver,” IEEETransections on microwave theory and techniques, Vol.46, No. 12, Dec. 1998,pp. 2308-2316)先后报道了两种3mm单脉冲接收机前端。Curtis C. Ling等所报道的接收机前端，采用单片集成电路的方式与天线集成在一起。这种接收机前端有效提高了集成度，但由于采用的结构不能加3mm低噪声放大器,噪声性能较差。与Curtis C. Ling等所报道的接收机前端类似，Sanjay Raman等报道的接收机前端与天线集成在一块芯片上,天线接收到的信号直接下变频中频频率，然后送入中频模块进行处理。理论上这种接收机结构可以引入了 3_单刀单掷开关和3_低噪声放大器，但无疑会増加前端复杂度，増加各通道间的相互耦合，増加芯片面积，降低可靠性。此外，由于前端与特定的天线一体化设计，应用场合有限。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑，噪声性能好，可靠性高的3_波段三通道低噪声集成接收前端。技术方案本专利技术所述的3mm波段三通道低噪声集成接收前端，包括并列的三路接收链路、本振功分网络、开关驱动电路、和屏蔽盒体。姆个接收链路均包括微带波导过渡、3mm单刀单掷开关、3mm低噪声放大器、镜像抑制滤波器、本振倍频器、二次分谐波混频器、中频放大器一、中频单刀单掷开关和中频放大器ニ ；接收到的3_信号经过微带波导过渡后装换成准TEM模信号，然后依次经过3_单刀单掷开关、3_低噪声放大器和镜像抑制滤波器后，与本振倍频器输出信号通过二次分谐波混频器进行混频，产生的中频信号依次经过中频放大器一，中频单刀单掷开关和中频放大器ニ后输出。所述本振功分网络包括ー个2 : I功分电桥,ー个I : I功分电桥；本振输入信号通过2 I功分电桥被分成功率比为2 I的两路，其中功率小的一路送至ー个接收链路的本振倍频器的输入端，驱动倍频器工作；功率大的一路送至I : I功分电桥功分电桥，被分成功率线等的两路，这两路信号分别送给另外两路接收链路中的本振倍频器的输入端，驱动倍频器工作。所述开关驱动电路包括3mm单刀单掷开关驱动电路和中频单刀单掷开关驱动电路，所述3mm单刀单掷开关驱动电路分别与每个接收链路上的3mm单刀单掷开关连接，驱动3mm单刀单掷开关工作；所述中频单刀单掷开关驱动电路分别与每个接收链路上的中频单刀单掷开关连接，驱动中频单刀单掷开关工作。 所述屏蔽盒体的两面均设置有安放电路模块的腔体结构；每个接收链路都分别设置在正反相对应的两个腔体中，其中所述微带波导过渡、3mm单刀单掷开关、3mm低噪声放大器、镜像抑制滤波器、二次分谐波混频器和本振倍频器布置在同一块电路板上并且安装在同一个屏蔽腔体中，所述中频放大器一、中频单刀单掷开关，中频放大器ニ布置在同一块电路板上并且安装在对应的背面的屏蔽腔体中；正反面腔体间设有小孔，直流信号通过导线穿过小孔连接正反两面的电路，交流信号通过在小孔内安装的绝缘子实现电路间的连接。所述的3mm单刀单掷开关由主传输线、三个相同的开关单元，开路匹配枝节，直流接地单元组成，其中所述直流接地単元串接在所述开路匹配枝节的一端，所述三个相同的开关单元及所述开路匹配枝节垂直并接在主传输线的同一侧。所述开关単元由直流偏置线、开关単元射频接地径向线、补偿结构传输线一、补偿结构传输线ニ、梁式引线PIN管组成；所述梁式引线PIN管一端垂直并联在主传输线上，另一端与所述补偿结构传输线ニ连接；所述补偿结构传输线一一端与补偿结构传输线二相连，另一端与所述直流偏置线相连，并垂直于直流偏置线；所述开关単元射频接地径向线设置在直流偏置线与补偿结构传输线ー连接处；控制信号从直流偏置线的另一端输入。所述直流接地単元由高阻线、直流接地単元射频接地径向线和直流接地线组成。所述二次分谐波混频器由反向并联ニ极管对，相位调节传输线，本振低通滤波器，本振带通滤波器,中频低通滤波器,开路枝节,50欧姆传输线，中频和本振接地单元组成。所述本振带通滤波器由两个阶梯阻抗谐振器组成，所述阶梯阻抗谐振器的高阻抗线平行放置。所述接收链路的输入口为非标准法兰，且输出口为SMA接ロ ；本振信号的输入口为SMA-K接ロ，所述电源保护电路和所述开关控制电路的输入ロ为J30J-9ZKS接ロ。所述非标准法兰的外形尺寸为12. 7mmX12. 7mm ;所述法兰中间处设有BJ900波导ロ，所述BJ900波导ロ的中心与所述法兰的中心重合，所述BJ900波导ロ的四条边分别与所述法兰轮廓的四条边平行；在所述法兰上设有四个直径为2_的安装螺孔，所述的四个螺孔分别位于一个边长为8. 6mm的正方形的四个顶点上，所述正方形的中心与所述法兰的中心重合并且所述正方形的四条边与所述法兰轮廓的四条边平行；所述法兰波导ロ宽边轴线上设有两个直径为I. 56mm的销钉，所述的两个销钉间距为8. 6mm并且关于所述法兰波导窄边轴线对称，所述法兰波导窄边轴线上设有两个直径为I. 73mm的定位孔，所述的两个定位孔间距为8. 6mm并且关于所述法兰波导ロ宽边轴线对称。有益效果本专利技术与现有技术相比具有以下优点1.接收前端三个接收链路采用一体化设计，避免使用多个单链路接收机而引入的接ロ的增多，重量増加，体积变大，可靠性降低等问题。2.采用平面混合集成技术，实现了前端的小型化设计。3.采用屏蔽腔体实现不同接收通道间的相互隔离，大大地減少了链路间的相互干扰。附图说明图I为本专利技术盒体正面图。图2为本专利技术盒体反面图。 图3为本专利技术盒体顶视图。图4为本实专利技术电路原理框图。图5为本专利技术中接收链路中3mm单刀单掷开关结构图。图6为本专利技术接收链路中二次分谐波混频器结构图。附图标记说明001，第一接收通道射频腔体；002，第二接收通道射频腔体；003，第三接收通道射频腔体；004，开关驱动和直流偏置电路腔体一 ；005，本振功分网络腔体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许正彬，钱澄，郭健，徐杰，崔寅杰，童烨，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：