一种毫米波多通道收发系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种毫米波多通道收发系统，包括发射支路、本振支路和接收支路，接收支路包括主极化和路接收支路、交叉极化和路接收支路、俯仰差路/方位差路接收支路。本实用新型专利技术所提出的一种毫米波多通道收发系统，保障毫米波发射和接收信号质量的同时，实现了发射与接收装置的集成，且隔离度高、抗干扰性好，还可实现自检与故检。

A multi-channel multi-channel transceiver system for millimeter wave

The utility model discloses a millimeter wave multi channel transceiver system, which includes a launching branch, a local oscillator and a receiving branch. The receiving branch includes the main polarization and the road receiving branch, the cross polarization and the road receiving branch, the pitching difference / azimuth channel receiving branch. A millimeter wave multi channel transceiver proposed by the utility model ensures the integration of the transmitting and receiving devices while ensuring the quality of the millimeter wave emission and receiving signals, and has high isolation and good anti-interference, and can also realize self inspection and cause inspection.

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波多通道收发系统
本技术涉及毫米波传输领域，具体是一种毫米波多通道收发系统。
技术介绍
毫米波是指波长为1～10毫米的电磁波称毫米波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点。毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。毫米波与较低频段的微波相比，具有可利用的频谱范围宽、信息容量大、易实现窄波束和高增益的天线因而分辨率高、抗干扰性好、穿透等离子体的能力强、多普勒频移大、测速灵敏度高等优点。其缺点是大气中传播衰减严重、器件加工精度要求高。与光波相比，它们利用大气窗口（毫米波与亚毫米波在大气中传播时，由于气体分子谐振吸收所致的某些衰减为极小值的频率）传播时的衰减小，受自然光和热辐射源影响小。因而毫米波在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学和波谱学方面都有重大的意义。利用大气窗口的毫米波频率可实现大容量的卫星-地面通信或地面中继通信。利用毫米波天线的窄波束和低旁瓣性能可实现低仰角精密跟踪雷达和成像雷达。在远程导弹或航天器重返大气层时，需采用能顺利穿透等离子体的毫米波实现通信和制导。高分辨率的毫米波辐射计适用于气象参数的遥感。用毫米波和亚毫米波的射电天文望远镜探测宇宙空间的辐射波谱可以推断星际物质的成分。然而在应用毫米波的过程中，特别在使用毫米波进行扫描时，只能同时发射多路毫米波和接收单一的毫米波，使得扫描中的信号传输十分不利，导致扫描结果不准确。专利权人为中国科学院深圳先进技术研究院、申请号为201210545331.4的中国技术专利公开了一种毫米波信号的多通道传输系统，包括发射模块、接收模块、本振模块、发射开关模块、接收开关模块；所述发射模块用于与发射天线的发射端连接；所述发射模块用于将发射信号通过发射天线发送出去；所述接收模块用于与接收天线的接收端连接；所述接收模块用于接收所述发射模块发送的发射信号并将所述发射信号转换成中频信号；所述本振模块与所述发射模块和所述接收模块连接，所述本振模块用于向所述发射模块和所述接收模块提供本振信号；述发射开关模块与所述发射模块连接，所述发射开关模块用于控制所述发射模块发射信号的发射通道数量；所述接收开关模块与所述接收模块连接，所述接收开关模块用于控制所述接收模块接收信号的接收通道数量；发射模块包括二倍频器、带通滤波器、放大器、二次谐波混频器；发射模块输入的本振信号依次经过二倍频器、带通滤波器、放大器后传输到二次谐波混频器，同时中频信号输入到二次谐波混频器；二次谐波混频器将接收的信号处理后，依次经过带通滤波器和放大器处理后，发射模块输出发射信号；接收模块包括二倍频器、带通滤波器、二次谐波混频器及放大器；发射信号通过天线发送到接收模块后，先经过两级放大器放大，再经过带通滤波器传输给二次谐波混频器；同时，本振信号经由二倍频器和带通滤波器处理后传输到二次谐波混频器；二次谐波混频器将接收后信号进行处理后输出中频信号。这种结构的多通道传输系统虽然可以实现毫米波的传输通畅，相对于目前的一般毫米波发射与接收装置存在信息传导的先进性，但是发射与接收装置分离、依赖于天线为传导，不符合毫米波设备集成化的发展方向，要实现发射与接收的功能则依赖于两台设备，无法做到毫米波传输设备的便捷化携带，无法满足现代毫米波应用的要求。同时，其功率分配与合成无法实现。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种毫米波多通道收发系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种毫米波多通道收发系统，包括发射支路、本振支路和接收支路，接收支路包括主极化和路接收支路、交叉极化和路接收支路、俯仰差路/方位差路接收支路，其中：发射支路包括上变频器、第二滤波器和功率放大器，上变频器的输入端接收发射激励信号，上变频器的输出端与第二滤波器的输入端相连接，第二滤波器的输出端与功率放大器的输入端相连接；本振支路包括四倍频器、第一滤波器、第一放大器、第一功率分配器、第二功率分配器和第三功率分配器，四倍频器的输入端接收本振激励信号，四倍频器的输出端与第一滤波器的输入端相连接，第一滤波器的输出端与第一放大器的输入端相连接，第一放大器的输出端与第一功率分配器的输入端相连接，第一功率分配器的输出端分别与第二功率分配器的输入端和第三功率分配器的输入端相连接；主极化和路接收支路包括环形器、第一接收保护开关、第一低噪放大器、第一混频器和第一中频放大器，环形器的端口分别与功率放大器的输出端、主极化和口、第一接收保护开关的输入端相连接，第一接收保护开关的输出端与第一低噪放大器的输入端相连接，第一低噪放大器的输出端与第一混频器的输入端相连接，第一混频器的输出端与第一中频放大器的输入端相连接，第一中频放大器的输出端输出主极化和路中频信号；交叉极化和路接收支路包括第二接收保护开关、第二低噪放大器、第二混频器和第二中频放大器，第二接收保护开关的输入端与交叉极化和口相连接，第二接收保护开关的输出端与第二低噪放大器的输入端相连接，第二低噪放大器的输出端与第二混频器的输入端相连接，第二混频器的输出端与第二中频放大器的输入端相连接，第二中频放大器的输出端输出交叉极化和路中频信号；俯仰差路/方位差路接收支路包括第三接收保护开关、第四接收保护开关、第三低噪放大器、第四低噪放大器、通道开关、第三混频器和第三中频放大器，第三接收保护开关的输入端与俯仰差口相连接，第三接收保护开关的输出端与第三低噪放大器的输入端相连接，第四接收保护开关的输入端与方位差口相连接，第四接收保护开关的输出端与第四低噪放大器的输入端相连接，第三低噪放大器的输出端和第四低噪放大器的输出端分别与通道开关的输入端相连接，通道开关的输出端与第三混频器的输入端相连接，第三混频器的输出端与第三中频放大器的输入端相连接，第三中频放大器的输出端输出俯仰差路/方位差路中频信号；本振支路的第三功率分配器的输出端分别与上变频器、第三变频器相连接，第二功率放大器的输出端分别与第一混频器、第二混频器相连接。采用上述技术方案，实现多通道传输毫米波，保障通畅；同时接收装置与发射装置高度集成，功率的分配与合成可控，接收通道之间相位和幅度不一致，保障传输质量。本技术进一步改进，为防止四倍频器不能直接适用本振激励信号，为适应不同频率的本振激励信号，扩大适用范围，本振支路采用两次二倍频放大方案，本振支路包括二倍频器、第一放大器、第一功率分配器、第二功率分配器、第三功率分配器、二倍频放大器Ⅰ、二倍频放大器Ⅱ、二倍频放大器Ⅲ、二倍频放大器Ⅳ、第一滤波器Ⅰ、第一滤波器Ⅱ、第一滤波器Ⅲ和第一滤波器Ⅳ，二倍频器的输入端输入本振激励信号，二倍频器的输出端与第一放大器的输入端相连接，第一放大器的输出端与第一功率分配器的输入端相连接，第一功率分配器的输出端分别与第二功率分配器的输入端、第三功率分配器的输入端相连接，第二功率分配器的输出端分别二倍频放大器Ⅰ的输入端、二倍频放大器Ⅱ的输入端相连接，第三功率分配器的输出端分别二倍频放大器Ⅲ的输入端、二倍频放大器Ⅳ的输入端相连接，二倍频放大器Ⅰ的输出端与第一滤波器Ⅰ的输入端相连接，二倍频放大器Ⅱ的输出端与第一滤波器Ⅱ的输入端相连接，二倍频放大器Ⅲ的输出端与第一滤波器Ⅲ的输入端相连接，二倍频放大器Ⅳ的输出端与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种毫米波多通道收发系统，包括发射支路、本振支路和接收支路，接收支路包括主极化和路接收支路、交叉极化和路接收支路、俯仰差路/方位差路接收支路，其中：发射支路包括上变频器、第二滤波器和功率放大器，上变频器的输入端接收发射激励信号，上变频器的输出端与第二滤波器的输入端相连接，第二滤波器的输出端与功率放大器的输入端相连接；本振支路包括四倍频器、第一滤波器、第一放大器、第一功率分配器、第二功率分配器和第三功率分配器，四倍频器的输入端接收本振激励信号，四倍频器的输出端与第一滤波器的输入端相连接，第一滤波器的输出端与第一放大器的输入端相连接，第一放大器的输出端与第一功率分配器的输入端相连接，第一功率分配器的输出端分别与第二功率分配器的输入端和第三功率分配器的输入端相连接；主极化和路接收支路包括环形器、第一接收保护开关、第一低噪放大器、第一混频器和第一中频放大器，环形器的端口分别与功率放大器的输出端、主极化和口、第一接收保护开关的输入端相连接，第一接收保护开关的输出端与第一低噪放大器的输入端相连接，第一低噪放大器的输出端与第一混频器的输入端相连接，第一混频器的输出端与第一中频放大器的输入端相连接，第一中频放大器的输出端输出主极化和路中频信号；交叉极化和路接收支路包括第二接收保护开关、第二低噪放大器、第二混频器和第二中频放大器，第二接收保护开关的输入端与交叉极化和口相连接，第二接收保护开关的输出端与第二低噪放大器的输入端相连接，第二低噪放大器的输出端与第二混频器的输入端相连接，第二混频器的输出端与第二中频放大器的输入端相连接，第二中频放大器的输出端输出交叉极化和路中频信号；俯仰差路/方位差路接收支路包括第三接收保护开关、第四接收保护开关、第三低噪放大器、第四低噪放大器、通道开关、第三混频器和第三中频放大器，第三接收保护开关的输入端与俯仰差口相连接，第三接收保护开关的输出端与第三低噪放大器的输入端相连接，第四接收保护开关的输入端与方位差口相连接，第四接收保护开关的输出端与第四低噪放大器的输入端相连接，第三低噪放大器的输出端和第四低噪放大器的输出端分别与通道开关的输入端相连接，通道开关的输出端与第三混频器的输入端相连接，第三混频器的输出端与第三中频放大器的输入端相连接，第三中频放大器的输出端输出俯仰差路/方位差路中频信号；本振支路的第三功率分配器的输出端分别与上变频器、第三变频器相连接，第二功率放大器的输出端分别与第一混频器、第二混频器相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种毫米波多通道收发系统，包括发射支路、本振支路和接收支路，接收支路包括主极化和路接收支路、交叉极化和路接收支路、俯仰差路/方位差路接收支路，其中：发射支路包括上变频器、第二滤波器和功率放大器，上变频器的输入端接收发射激励信号，上变频器的输出端与第二滤波器的输入端相连接，第二滤波器的输出端与功率放大器的输入端相连接；本振支路包括四倍频器、第一滤波器、第一放大器、第一功率分配器、第二功率分配器和第三功率分配器，四倍频器的输入端接收本振激励信号，四倍频器的输出端与第一滤波器的输入端相连接，第一滤波器的输出端与第一放大器的输入端相连接，第一放大器的输出端与第一功率分配器的输入端相连接，第一功率分配器的输出端分别与第二功率分配器的输入端和第三功率分配器的输入端相连接；主极化和路接收支路包括环形器、第一接收保护开关、第一低噪放大器、第一混频器和第一中频放大器，环形器的端口分别与功率放大器的输出端、主极化和口、第一接收保护开关的输入端相连接，第一接收保护开关的输出端与第一低噪放大器的输入端相连接，第一低噪放大器的输出端与第一混频器的输入端相连接，第一混频器的输出端与第一中频放大器的输入端相连接，第一中频放大器的输出端输出主极化和路中频信号；交叉极化和路接收支路包括第二接收保护开关、第二低噪放大器、第二混频器和第二中频放大器，第二接收保护开关的输入端与交叉极化和口相连接，第二接收保护开关的输出端与第二低噪放大器的输入端相连接，第二低噪放大器的输出端与第二混频器的输入端相连接，第二混频器的输出端与第二中频放大器的输入端相连接，第二中频放大器的输出端输出交叉极化和路中频信号；俯仰差路/方位差路接收支路包括第三接收保护开关、第四接收保护开关、第三低噪放大器、第四低噪放大器、通道开关、第三混频器和第三中频放大器，第三接收保护开关的输入端与俯仰差口相连接，第三接收保护开关的输出端与第三低噪放大器的输入端相连接，第四接收保护开关的输入端与方位差口相连接，第四接收保护开关的输出端与第四低噪放大器的输入端相连接，第三低噪放大器的输出端和第四低噪放大器的输出端分别与通道开关的输入端相连接，通道开关的输出端与第三混频器的输入端相连接，第三混频器的输出端与第三中频放大器的输入端相连接，第三中频放大器的输出端输出俯仰差路/方位差路中频信号；本振支路的第三功率分配器的输出端分别与上变频器、第三变频器相连接，第二功率放大器的输出端分别与第一混频器、第二混频器相连接。2.根据权利要求1所述的一种毫米波多通道收发系统，其特征在于，所述的本振支路的结构还可以是：本振支路包括二倍频器、第一放大器、第一功率分配器、第二功率分配器、第三功率分配器、二倍频放大器Ⅰ、二倍频放大器Ⅱ、二倍频放大器Ⅲ、二倍频放大器Ⅳ、第一滤波器Ⅰ、第一滤波器Ⅱ、第一滤波器Ⅲ和第一滤波器Ⅳ，二倍频器的输入端输入本振激励信号，二倍频器的输出端与第一放大器的输入端相连接，第一放大器的输出端与第一功率分配器的输入端相连接，第一功率分配器的输出端分别与第二功率分配器的输入端、第三功率分配器的输入端相连接，第二功率分配器的输出端分别二倍频放大器Ⅰ的输入端、二倍频放大器Ⅱ的输入端相连接，第三功率分配器的输出端分别二倍频放大器Ⅲ的输入端、二倍频放大器Ⅳ的输入端相连接，二倍频放大器Ⅰ的输出端与第一滤波器Ⅰ的输入端相连接，二倍频放大器Ⅱ的输出端与第一滤波器Ⅱ的输入端相连接，二倍频放大器Ⅲ的输出端与第一滤波器Ⅲ的输入端相连接，二倍频放大器Ⅳ的输出端与第一滤波器Ⅳ的输入端相连接，第一滤波器Ⅰ的输出端、第一滤波器Ⅱ的输出端、第一滤波器Ⅲ的输出端和第一滤波器Ⅳ的输出端分别与上变频器、第一混频器、第二混频器、第三混频器相连接。3.根据权利要求1所述的一种毫米波多通道收发系统，其特征在于，所述的本振支路的结构还可以是：本振支路包括二倍频器、第一放大器、第一3dB衰减器、第二3dB衰减器、二倍频放大器、第一滤波器、第一功率分配器、第二功率分配器、第三功率分配器、10dB衰减器Ⅰ、10dB衰减器Ⅱ、10dB衰减器Ⅲ、10dB衰减器Ⅳ、第二放大器Ⅰ、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙毅，胡建凯，黄一津，邓浩然，庞春燕，
申请(专利权)人：南京誉葆科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32