一种多通道小型宽带接收机制造技术

本发明专利技术公开了一种多通道小型宽带接收机，包含：信号处理机，小型宽带天线组和宽带射频接收前端组；所述宽带射频接收前端组位于所述小型宽带天线组与信号处理机之间；所述小型宽带天线组中的所述小型宽带天线与所述宽带射频接收前端组中的宽带射频接收前端一一对应连接；所述小型宽带天线组用于接收空间内的宽带微波信号；所述宽带射频接收前端组将所述宽带微波信号放大、滤波、下混频至中频信号后发送给所述信号处理机；所述信号处理机用于将所述中频信号进行模数转换，转换成数字信号后进行数字信号处理。本发明专利技术能够实现在功能不变的情况下，极大缩小现有系统体积。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道小型宽带接收机
本专利技术涉及微波接收机领域，涉及一种多通道小型宽带接收机。
技术介绍
随着移动通信、卫星通信以及雷达等无线技术的快速发展，通信和雷达频率向高频带和宽带发展。为更好侦测、接收通信及雷达信号，微波接收机将向宽带、小型化和便携式方向发展。对现有技术进行了国内外数据库的检索，专利CN201711437680.3“一种低频宽带接收机系统”，公开日期2018年6月15日，其提供一种低频宽带接收机系统，包括前端电路系统、模数转换电路系统和望远镜数字运算板；前端电路系统包括一次处理模块、二次处理模块和时钟模块；一次处理模块用于将射频信号放大混频，生成中频信号；二次处理模块用于根据指令提取中频信号中对应频段的通带信号,以供模数转换电路系统处理；时钟模块，用于为模数转换电路系统提供时钟；模数转换电路系统用于将中频通带信号转换为数字信号；望远镜数字运算板包括多个FPGA母板，AD子板和尾板，用于对来自模数转换电路系统的数字信号进行多级DDC、PFB、FFT和FIR并行滤波。然而其前端系统采用模块方式互联体积较大。专利CN201720926906.5“宽带接收机射频前端装置”，公开日期2018年2月16日，提供了一种宽带接收机射频前端装置，包括上层盖板、上下两端开腔的上层屏蔽框体、上层印制电路板、中间屏蔽层、下层印制电路板、上下两端开腔的下层屏蔽框体及下层盖板；有源射频通道模块中的滤波器组件嵌入在上层屏蔽框体内,其他通道电路集成在上层印制电路板的上层正面；频率源模块的本振电路和控制电路均集成在下层印制电路板的下层正面；有源射频通道模块的电源线和控制线集成在上层印制电路板的上层背面,并分别通过中间屏蔽层的电源连接孔和信号连接孔与集成在下层印制电路板的下层背面的频率源模块的电源线和控制线对应连接。然而由于其采用多层印制板和模块结构，体积较大。专利CN201711413356.8“一种毫米波天线与硅基组件三维集成封装”，公开日期2017年12月24日，提出了一种基于毫米波天线与硅基多通道组件三维集成封装,包括顶层辐射的微带贴片天线阵列、带有TSV馈电结构的高电阻率硅基板、具有微波走线和数字走线的介质布线层、带有TSV三维垂直传输结构的围框以及带有TSV传输结构的气密性封装盖板。其同时将微带贴片天线阵列、微波芯片、数字芯片和无源器件通过MEMS工艺集成在同一模块内,围框的中间部分带有微波信号垂直传输的TSV结构,集成度较高,微波性能优良,可实现组件多功能化和小型化。然而该天线与硅基组件虽然采用硅基MEMS工艺，但该组件采用单层微带贴片天线，带宽窄，且没有接收滤波器组，不具备抗干扰的功能，且没有采用有源TVS集成数字器件，其集成度不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多通道小型宽带接收机，实现在功能不变的情况下，极大缩小现有系统体积的目的。为了实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种多通道小型宽带接收机，包含：信号处理机，小型宽带天线组和宽带射频接收前端组；所述宽带射频接收前端组位于所述小型宽带天线组与信号处理机之间；所述小型宽带天线组中的所述小型宽带天线与所述宽带射频接收前端组中的宽带射频接收前端一一对应连接；所述小型宽带天线组用于接收空间内的宽带微波信号；所述宽带射频接收前端组将所述宽带微波信号放大、滤波、下混频至中频信号后发送给所述信号处理机；所述信号处理机用于将所述中频信号进行模数转换，转换成数字信号后进行数字信号处理。优选地，所述小型宽带天线组位于顶层，包括m行×n列个所述小型宽带天线；所述宽带射频接收前端组位于中间层，其包括m行×n列个所述宽带射频接收前端，其中n>2。优选地，所述信号处理机通过第一焊球阵列集成于PCB基板上，所述PCB基板用于将所述多通道小型宽带接收机内的信号向外界传输，以及为所述多通道小型宽带接收机提供电源。优选地，每一所述宽带射频接收前端采用第二焊球阵列集成于所述信号处理机上。优选地，每一所述小型宽带天线为硅基贴片天线，包括上贴片、下贴片和硅基层；所述硅基层包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；所述上贴片位于所述第一表面上，所述第二表面上设有用于容纳所述下贴片的凹槽，所述上贴片与所述下贴片的位置相对。优选地，每一所述宽带射频接收前端采用硅基无源TSV的3D方法将MMIC芯片与硅基异构进行集成得到。优选地，每一所述宽带射频接收前端包括第一器件层、第二器件层和第三器件层，所述第一器件层靠近所述小型宽带天线组；所述第二器件层位于所述第一器件层和所述第三器件层之间，所述第三器件层靠近所述信号处理机；所述第一器件层用于射频接收放大、选频滤波；所述第二器件层用于本振功分、本振放大和对宽带微波信号下混频至中频电路得到所述中频信号；所述第三器件层用于对所述中频信号进行放大后发送给所述信号处理机；所述第一器件层与所述第二器件层之间和所述第二器件层与所述第三器件层之间分别通过介质为二氧化硅的基板按照预设的布线要求完成布线。优选地，所述第一器件层上集成有低噪声放大器、多个IPD滤波器构成的滤波器组、单刀多掷选频开关和数控衰减芯片；所述第二器件层集成有下混频器、本振放大、功分网络、控制芯片和驱动芯片；所述第三器件层集成有中频放大器、温度补偿电路、电路和电源电路；同时每一层都有对应的电源稳压芯片给相应放大器供电；所述第一器件层、第二器件层和第三器件层上所集成的所有芯片均为无封装的裸芯片；上下层之间通过硅穿孔实现连接；每一所述小型宽带天线的所述下贴片通过微带线对应的与每一所述宽带射频前端的所述低噪声放大器连接。优选地，所述信号处理机包括第一堆叠层和第二堆叠层，所述第一堆叠层位于所述第二堆叠层上方；所述第一堆叠层集成有A/D转换器和存储器芯片；所述第二堆叠层集成有逻辑芯片及CPU；所述第一堆叠层与所述第二堆叠层采用基于有源TSV的3D方法实现上下堆叠，使得所述第一堆叠层与所述第二堆叠层之间相互通信。优选地，所述上贴片和所述硅基层与所述第一器件层通过纳米银浆进行粘接。本专利技术与现有技术相比至少具有以下优点之一：本专利技术首先由于基于硅基高密度三维集成技术，极大程度上减小了接收机面积，实现了多通道接收机的小型化。其次，为了引入硅基空气腔来提高天线辐射能力，另外通过双层贴片展宽天线带宽。硅基天线隔离度高，硅基天线材料介电常数高，天线体积更小，同样天线间距下隔离度更高。噪声低，天线和低噪放通过微带线直接相连，损耗小，天线噪声系数更低。一致性好，可靠性高，硅基加工和层之间对位精度高，因此各个接收通道幅相一致性好、可靠性高等优点。易扩展性，并可通过扩展形成更大的接收阵列。附图说明图1是本专利技术一实施例提供的一种多通道小型宽带接收机单通道层叠结构示意图；图2是本专利技术一实施例提供的一种多通道小型宽带接收机单通道天线和宽带微波接收层叠结构示意图；图3是本专利技术一实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道小型宽带接收机，其特征在于，包含：信号处理机，小型宽带天线组和宽带射频接收前端组；/n所述宽带射频接收前端组位于所述小型宽带天线组与信号处理机之间；/n所述小型宽带天线组中的所述小型宽带天线与所述宽带射频接收前端组中的宽带射频接收前端一一对应连接；/n所述小型宽带天线组用于接收空间内的宽带微波信号；/n所述宽带射频接收前端组将所述宽带微波信号放大、滤波、下混频至中频信号后发送给所述信号处理机；/n所述信号处理机用于将所述中频信号进行模数转换，转换成数字信号后进行数字信号处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种多通道小型宽带接收机，其特征在于，包含：信号处理机，小型宽带天线组和宽带射频接收前端组；
所述宽带射频接收前端组位于所述小型宽带天线组与信号处理机之间；
所述小型宽带天线组中的所述小型宽带天线与所述宽带射频接收前端组中的宽带射频接收前端一一对应连接；
所述小型宽带天线组用于接收空间内的宽带微波信号；
所述宽带射频接收前端组将所述宽带微波信号放大、滤波、下混频至中频信号后发送给所述信号处理机；
所述信号处理机用于将所述中频信号进行模数转换，转换成数字信号后进行数字信号处理。


2.如权利要求1所述的多通道小型宽带接收机，其特征在于，
所述小型宽带天线组位于顶层，包括m行×n列个所述小型宽带天线；所述宽带射频接收前端组位于中间层，其包括m行×n列个所述宽带射频接收前端，其中n>2。


3.如权利要求1所述的多通道小型宽带接收机，其特征在于，所述信号处理机通过第一焊球阵列集成于PCB基板上，所述PCB基板用于将所述多通道小型宽带接收机内的信号向外界传输，以及为所述多通道小型宽带接收机提供电源。


4.如权利要求2所述的多通道小型宽带接收机，其特征在于，每一所述宽带射频接收前端采用第二焊球阵列集成于所述信号处理机上。


5.如权利要求4所述的多通道小型宽带接收机，其特征在于，每一所述小型宽带天线为硅基贴片天线，包括上贴片、下贴片和硅基层；所述硅基层包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；所述上贴片位于所述第一表面上，所述第二表面上设有用于容纳所述下贴片的凹槽，所述上贴片与所述下贴片的位置相对。


6.如权利要求5所述的多通道小型宽带接收机，其特征在于，每一所述宽带射频接收前端采用硅基无源TSV的3D方法将MMIC芯片与硅基异构进行集成得到。


7.如权利要求6所述的多通道小型宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾新凡，丁勇，俞列宸，范晓光，王耀金，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31