一种超宽带2-18GHz瞬频接收机装置及其实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超宽带2‑18GHz瞬频接收机装置及其实现方法，包括微波组件和数字组件，其中微波组件含低噪放部件，2‑18GHz滤波器部件，10dB放大器部件，功分器部件，DLVA检波器部件和十六分频器部件；数字组件含电源部件，NOR FLASH部件，ADC部件，FPGA部件。本发明专利技术采用可编程逻辑器件FPGA，为多信号同时达到乃至复杂电磁环境下信号频率测量提供器件保证；ADC器件选用两路2.5GSPS或一路5GSPS，前者可同时测量两套超宽带2‑18GHz射频信号，后者将微波组件中十六分频部件改为八分频部件，使中频信号为0.25‑2.25GHz，满足奈奎斯特采样定理，进一步提升测频灵敏度和测频精度；整个瞬测系统体积小，硬件电路简单，方便推广使用；本装置留有一路2‑18GHz瞬测接口，具备可拓展性。

An ultra wideband 2-18GHz instantaneous frequency receiver and its implementation

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带2-18GHz瞬频接收机装置及其实现方法
本专利技术涉及一种超宽带2-18GHz瞬频接收机装置的高速信号处理结构，广泛地用于引导电子战接收机的快速频综，或宽带信号侦察分选，属电子战

技术介绍
目前，多数类型的超宽带2-18GHz瞬测接收机为数字单比特接收机和模拟延迟线接收机。前者代表了数字技术方向，基于40GSPS以上单比特采样模数转换器件，采用单比特的近似核快速傅里叶变换(FFT)技术或并行快速傅里叶变换技术等实现频率的快速测量。后者代表了模拟技术方向，基于延迟线等延时器件，采用相位差分法等技术等实现频率的快速测量。数字单比特接收机的高速单比特采样模数转换器件，所述器件的高速采样特性较大地限制了瞬时动态范围，且单比特特性还严重的影响多信号环境下接收机正常工作的能力。多信号环境下，小信号会被大信号压制，造成漏检，即数字单比特接收机存在双音动态和多音动态差等问题。当增加模数转换器件的采样位数时，可以显著改善接收机瞬时动态范围和多信号工作能力，但同时带来了采样率降低，该类接收机在奈奎斯特采样定理的限制下，无法实现2-18GHz范围的宽带测量。基于微波系统的分频技术可以降低带宽需求，但是分频技术需要将小信号功率推大到-5dBm左右，以保证宽带信号正常分频，降低了接收机的灵敏度。通常情况下，采用分频技术和数字采样相位差分只能将2-18GHz范围的灵敏度做到-50dB，同时相位差分也无法适应多信号，而采用分频技术和傅里叶变换技术，解决多信号难题后，但也带来了测频精度的降低。模拟延迟线接收机的射频延迟线等器件，含所述接收机的相位差分电路结构，虽然可以在极短时间内(通常在100纳秒左右)给出射频信号频率，但在两个信号以上的情况下，无法正常提取固定时延相位差，特别是在最大的两个信号功率相差小于10dB时，由于两个大信号的频率和幅度不同，导致了相位差分输出含至少两个相位差信号信息，该信息在频率域完全重叠，很难消除，导致输出频率不是两个频率中的任何一个，最终使接收机失去测频能力。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种超宽带2-18GHz瞬频接收机装置及其实现方法，以解决上述问题。技术方案：一种超宽带2-18GHz瞬频接收机装置，包括微波组件和数字组件；所述微波组件含低噪放部件，2-18GHz滤波器部件，10dB放大器部件，功分器部件，DLVA检波器部件和十六分频器部件；低噪放部件输出给2-18GHz滤波器部件；2-18GHz滤波器部件输出给10dB放大器部件；10dB放大器部件输出给功分器部件；功分器部件其中一路输出给DLVA检波器部件，另一路输出给十六分频器部件；DLVA检波器部件输出给FPGA部件；十六分频器部件输出给ADC部件；所述数字组件含电源部件，NORFLASH部件，ADC部件，FPGA部件；电源部件包括模拟电源模块、数字电源模块，模拟电源单元和ADC部件连接，数字电源单元和NORFLASH部件和FPGA部件连接；ADC部件输出给FPGA部件，与电源部件和FPGA部件相连；NORFLASH部件与电源部件和FPGA部件相连；FPGA部件与ADC部件，电源组件和DLVA检波器部件相连。所述低噪放部件，还包括低噪声放大电路，包括结型场效应管Q9、结型场效应管Q10、结型场效应管Q11、结型场效应管Q12、结型场效应管Q13、结型场效应管Q14、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电位器RV1、电位器RV2、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、运算放大器U5：A、运算放大器U5：B、运算放大器U5：C和运算放大器U5：D，所述结型场效应管Q9的栅极接射频输入信号，所述结型场效应管Q9的源极与所述结型场效应管Q11的漏极连接，所述结型场效应管Q9的漏极分别与所述结型场效应管Q11的栅极、所述电阻R41的一端和所述电阻R43的一端连接，所述结型场效应管Q10的栅极接射频输入信号，所述结型场效应管Q10的源极与所述结型场效应管Q12的漏极连接，所述结型场效应管Q10的漏极分别与所述结型场效应管Q12的栅极、所述电阻R41的另一端和所述电阻R42的一端连接，所述结型场效应管Q11的源极分别与所述电位器RV1的第2引脚、所述结型场效应管Q13的栅极和所述电阻R30的一端连接，所述电位器RV1的第1引脚分别与所述电位器RV1的第3引脚、所述结型场效应管Q13的漏极连接，所述结型场效应管Q13的源极分别与所述结型场效应管Q14的源极、所述电阻R28的一端连接，所述电阻R28的另一端与所述电阻R29的一端均接地，所述结型场效应管Q14的漏极分别与所述电位器RV2的第1引脚、所述电位器RV2的第3引脚连接，所述结型场效应管Q14的栅极分别与所述电位器RV2的第2引脚、所述结型场效应管Q12的源极和所述电阻R31的一端连接，所述电阻R30的另一端分别与所述电容C14的一端、所述电阻R33的一端和所述运算放大器U5：A的同相输入端连接，所述电容C14的另一端接地，所述电阻R33的另一端与所述电容C18的一端连接，所述运算放大器U5：A的反相输入端分别与所述电阻R29的另一端、所述运算放大器U5：B的反相输入端、所述电阻R32的一端、所述电容C16的一端和所述电容C17的一端连接，所述电阻R32的另一端与所述电容C16的另一端、所述电容C17的另一端均接地，所述运算放大器U5：A的输出端分别与所述电阻R43的另一端、所述电容C18的另一端和所述电阻R35的一端连接，所述运算放大器U5：B的同相输入端分别与所述电阻R31的另一端、所述电容C15的一端和所述电阻R34的一端连接，所述电容C15的另一端接地，所述电阻R34的另一端与所述电容C19的一端连接，所述运算放大器U5：B的输出端分别与所述电阻R42的另一端、所述电容C19的另一端和所述电阻R36的一端连接，所述电阻R35的另一端分别与所述电容C20的一端、所述电阻R37的一端和所述运算放大器U5：C的反相输入端连接，所述运算放大器U5：C的同相输入端分别与所述电阻R36的另一端、所述电阻R38的一端和所述电容C21的一端连接，所述电阻R38的另一端与所述电容C21的另一端均接地，所述运算放大器U5：C的输出端分别与所述电容C20的另一端、所述电阻R37的另一端和所述运算放大器U5：D的同相输入端连接，所述运算放大器U5：D的反相输入端分别与所述电阻R39的一端、所述电阻R40的一端连接，所述电阻R39的另一端接地，所述运算放大器U5：D的输出端与所述电阻R40的另一端均接低噪声放大信号，如图2所示。根据本专利技术的一个方面，所述10dB放大器部件，还包括放大电路，包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽带2-18GHz瞬频接收机装置，其特征在于，包括微波组件和数字组件；/n所述微波组件含低噪放部件，2-18GHz滤波器部件，10dB放大器部件，功分器部件，DLVA检波器部件和十六分频器部件；/n低噪放部件输出给2-18GHz滤波器部件；2-18GHz滤波器部件输出给10dB放大器部件；10dB放大器部件输出给功分器部件；功分器部件其中一路输出给DLVA检波器部件，另一路输出给十六分频器部件；DLVA检波器部件输出给FPGA部件；十六分频器部件输出给ADC部件；/n所述数字组件含电源部件，NOR FLASH部件，ADC部件，FPGA部件；/n电源部件包括模拟电源模块、数字电源模块，模拟电源单元和ADC部件连接，数字电源单元和NOR FLASH部件和FPGA部件连接；ADC部件输出给FPGA部件，与电源部件和FPGA部件相连；NOR FLASH部件与电源部件和FPGA部件相连；FPGA部件与ADC部件，电源组件和DLVA检波器部件相连。/n所述低噪放部件，还包括低噪声放大电路，包括结型场效应管Q9、结型场效应管Q10、结型场效应管Q11、结型场效应管Q12、结型场效应管Q13、结型场效应管Q14、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电位器RV1、电位器RV2、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、运算放大器U5：A、运算放大器U5：B、运算放大器U5：C和运算放大器U5：D，所述结型场效应管Q9的栅极接射频输入信号，所述结型场效应管Q9的源极与所述结型场效应管Q11的漏极连接，所述结型场效应管Q9的漏极分别与所述结型场效应管Q11的栅极、所述电阻R41的一端和所述电阻R43的一端连接，所述结型场效应管Q10的栅极接射频输入信号，所述结型场效应管Q10的源极与所述结型场效应管Q12的漏极连接，所述结型场效应管Q10的漏极分别与所述结型场效应管Q12的栅极、所述电阻R41的另一端和所述电阻R42的一端连接，所述结型场效应管Q11的源极分别与所述电位器RV1的第2引脚、所述结型场效应管Q13的栅极和所述电阻R30的一端连接，所述电位器RV1的第1引脚分别与所述电位器RV1的第3引脚、所述结型场效应管Q13的漏极连接，所述结型场效应管Q13的源极分别与所述结型场效应管Q14的源极、所述电阻R28的一端连接，所述电阻R28的另一端与所述电阻R29的一端均接地，所述结型场效应管Q14的漏极分别与所述电位器RV2的第1引脚、所述电位器RV2的第3引脚连接，所述结型场效应管Q14的栅极分别与所述电位器RV2的第2引脚、所述结型场效应管Q12的源极和所述电阻R31的一端连接，所述电阻R30的另一端分别与所述电容C14的一端、所述电阻R33的一端和所述运算放大器U5：A的同相输入端连接，所述电容C14的另一端接地，所述电阻R33的另一端与所述电容C18的一端连接，所述运算放大器U5：A的反相输入端分别与所述电阻R29的另一端、所述运算放大器U5：B的反相输入端、所述电阻R32的一端、所述电容C16的一端和所述电容C17的一端连接，所述电阻R32的另一端与所述电容C16的另一端、所述电容C17的另一端均接地，所述运算放大器U5：A的输出端分别与所述电阻R43的另一端、所述电容C18的另一端和所述电阻R35的一端连接，所述运算放大器U5：B的同相输入端分别与所述电阻R31的另一端、所述电容C15的一端和所述电阻R34的一端连接，所述电容C15的另一端接地，所述电阻R34的另一端与所述电容C19的一端连接，所述运算放大器U5：B的输出端分别与所述电阻R42的另一端、所述电容C19的另一端和所述电阻R36的一端连接，所述电阻R35的另一端分别与所述电容C20的一端、所述电阻R37的一端和所述运算放大器U5：C的反相输入端连接，所述运算放大器U5：C的同相输入端分别与所述电阻R36的另一端、所述电阻R38的一端和所述电容C21的一端连接，所述电阻R38的另一端与所述电容C21的另一端均接地，所述运算放大器U5：C的输出端分别与所述电容C20的另一端、所述电阻R37的另一端和所述运算放大器U5：D的同相输入端连接，所述运算放大器U5：D的反相输入端分别与所述电阻R39的一端、所述电阻R40的一端连接，所述电阻R39的另一端接地，所述运算放大器U5：D的输出端与所述电阻R40的另一端均接低噪声放大信号，如图2所示。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超宽带2-18GHz瞬频接收机装置，其特征在于，包括微波组件和数字组件；
所述微波组件含低噪放部件，2-18GHz滤波器部件，10dB放大器部件，功分器部件，DLVA检波器部件和十六分频器部件；
低噪放部件输出给2-18GHz滤波器部件；2-18GHz滤波器部件输出给10dB放大器部件；10dB放大器部件输出给功分器部件；功分器部件其中一路输出给DLVA检波器部件，另一路输出给十六分频器部件；DLVA检波器部件输出给FPGA部件；十六分频器部件输出给ADC部件；
所述数字组件含电源部件，NORFLASH部件，ADC部件，FPGA部件；
电源部件包括模拟电源模块、数字电源模块，模拟电源单元和ADC部件连接，数字电源单元和NORFLASH部件和FPGA部件连接；ADC部件输出给FPGA部件，与电源部件和FPGA部件相连；NORFLASH部件与电源部件和FPGA部件相连；FPGA部件与ADC部件，电源组件和DLVA检波器部件相连。
所述低噪放部件，还包括低噪声放大电路，包括结型场效应管Q9、结型场效应管Q10、结型场效应管Q11、结型场效应管Q12、结型场效应管Q13、结型场效应管Q14、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电位器RV1、电位器RV2、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、运算放大器U5：A、运算放大器U5：B、运算放大器U5：C和运算放大器U5：D，所述结型场效应管Q9的栅极接射频输入信号，所述结型场效应管Q9的源极与所述结型场效应管Q11的漏极连接，所述结型场效应管Q9的漏极分别与所述结型场效应管Q11的栅极、所述电阻R41的一端和所述电阻R43的一端连接，所述结型场效应管Q10的栅极接射频输入信号，所述结型场效应管Q10的源极与所述结型场效应管Q12的漏极连接，所述结型场效应管Q10的漏极分别与所述结型场效应管Q12的栅极、所述电阻R41的另一端和所述电阻R42的一端连接，所述结型场效应管Q11的源极分别与所述电位器RV1的第2引脚、所述结型场效应管Q13的栅极和所述电阻R30的一端连接，所述电位器RV1的第1引脚分别与所述电位器RV1的第3引脚、所述结型场效应管Q13的漏极连接，所述结型场效应管Q13的源极分别与所述结型场效应管Q14的源极、所述电阻R28的一端连接，所述电阻R28的另一端与所述电阻R29的一端均接地，所述结型场效应管Q14的漏极分别与所述电位器RV2的第1引脚、所述电位器RV2的第3引脚连接，所述结型场效应管Q14的栅极分别与所述电位器RV2的第2引脚、所述结型场效应管Q12的源极和所述电阻R31的一端连接，所述电阻R30的另一端分别与所述电容C14的一端、所述电阻R33的一端和所述运算放大器U5：A的同相输入端连接，所述电容C14的另一端接地，所述电阻R33的另一端与所述电容C18的一端连接，所述运算放大器U5：A的反相输入端分别与所述电阻R29的另一端、所述运算放大器U5：B的反相输入端、所述电阻R32的一端、所述电容C16的一端和所述电容C17的一端连接，所述电阻R32的另一端与所述电容C16的另一端、所述电容C17的另一端均接地，所述运算放大器U5：A的输出端分别与所述电阻R43的另一端、所述电容C18的另一端和所述电阻R35的一端连接，所述运算放大器U5：B的同相输入端分别与所述电阻R31的另一端、所述电容C15的一端和所述电阻R34的一端连接，所述电容C15的另一端接地，所述电阻R34的另一端与所述电容C19的一端连接，所述运算放大器U5：B的输出端分别与所述电阻R42的另一端、所述电容C19的另一端和所述电阻R36的一端连接，所述电阻R35的另一端分别与所述电容C20的一端、所述电阻R37的一端和所述运算放大器U5：C的反相输入端连接，所述运算放大器U5：C的同相输入端分别与所述电阻R36的另一端、所述电阻R38的一端和所述电容C21的一端连接，所述电阻R38的另一端与所述电容C21的另一端均接地，所述运算放大器U5：C的输出端分别与所述电容C20的另一端、所述电阻R37的另一端和所述运算放大器U5：D的同相输入端连接，所述运算放大器U5：D的反相输入端分别与所述电阻R39的一端、所述电阻R40的一端连接，所述电阻R39的另一端接地，所述运算放大器U5：D的输出端与所述电阻R40的另一端均接低噪声放大信号，如图2所示。


2.根据权利要求1所述的一种超宽带2-18GHz瞬频接收机装置，其特征在于，所述10dB放大器部件，还包括放大电路，包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U3、运算放大器U4、电感L1、电感L2、电感L3、二极管D1、二极管D2和二极管D3，所述电容C1的一端接滤波信号，所述电容C1的另一端分别与所述电阻R1的一端、所述运算放大器U1的同相输入端连接，所述电阻R1的另一端接地，所述运算放大器U1的负电源分别与所述电阻R4的一端、所述电容C3的一端连接，所述电阻R4的另一端接电源电压，所述电容C3的另一端与所述电容C4的一端接地，所述运算放大器U1的正电源分别与所述电容C4的另一端、所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端接地，所述运算放大器U1的反相输入端分别与所述电阻R2的一端、所述电阻R3的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端接地，所述运算放大器U1的输出端与所述电阻R3的另一端、所述电感L1的一端、所述二极管D1的正极、所述电阻R6的一端、所述运算放大器U2的同相输入端、所述电阻R8的一端、所述运算放大器U2的输出端、所述电感L2的一端、所述二极管D2的正极、所述电阻R9的一端、所述运算放大器U3的同相输入端、所述电阻R11的一端、所述运算放大器U3的输出端、所述电感L3的一端、所述二极管D3的正极、所述电阻R12的一端、所述运算放大器U4的同相输入端、所述电阻R14的一端、所述运算放大器U4的输出端均接放大信号，所述电感L1的另一端与所述二极管D1的负极均接电源电压，所述电阻R6的另一端接地，所述运算放大器U2的负电源接电源电压，所述运算放大器U2的正电源接地，所述运算放大器U2的反相输入端分别与所述电阻R8的另一端、所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端接地，所述电感L2的另一端与所述二极管D2的负极均接电源电压，所述电阻R9的另一端接地，所述运算放大器U3的负电源接电源电压，所述运算放大器U3的正电源接地，所述运算放大器U3的反相输入端分别与所述电阻R11的另一端、所述电阻R10的一端连接，所述电阻R10的另一端与所述电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端接地，所述电感L3的另一端与所述二极管D3的负极均接电源电压，所述电阻R12的另一端接地，所述运算放大器U4的负电源接电源电压，所述运算放大器U4的正电源接地，所述运算放大器U4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇强，王志春，陆晨阳，奚宏亚，张天恒，
申请(专利权)人：南京航天工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32