一种检测系统，具有：第一检测器，被配置成检测具有调幅（“AM”）噪声的第一高频信号以产生至少具有第一检测AM噪声信号成分和解调信号成分的第一检测信号；以及第二检测器，被配置成检测具有AM噪声的第二高频信号以产生至少具有第二检测AM噪声信号成分的第二检测信号。代数组合网络将第一检测信号和第二检测信号组合以通过第二检出测AM噪声信号成分消除第一检测AM噪声信号成分，来产生包括解调信号成分的输出信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及电磁场干扰感测技术，例如雷达系统。
技术介绍
连续波(CW)相干雷达利用频率转换来比较发射信号和该信号从移动目标反射回的信号的相位。从目标反射回的波的相位根据距该目标的变化距离而改变。如果目标速度保持不变，那么反射信号的相位以恒定速率改变。相位改变的恒定速率对应于恒定频率。因此，返回的反射信号出现在发射信号的与发射器和目标之间的相对速度成比例的频移处。通过频率下变频器比较发射信号和接收信号在变频器输出端所呈现出的发射信号和接收信号之间的差频。雷达的实际实施试图使对发射信号和接收信号的相位(或频率)进行比较所需要的设备的成本和尺寸最优化，同时得到对于该成本和尺寸到目标尽可能最大的检测范围。很多传统便携雷达枪使用耿氏(Gunn) 二极管来驱动具有积分二极管峰值检测器的腔式振荡器，其中该积分二极管峰值检测器具有频率下变频器或混频器的功能，使用一个或多个检测器二极管。腔式振荡器/混频器耦接至用于发射入射信号和接收反射信号的喇叭天线。腔体利用来自发射器的本地振荡器(“L0”)信号驱动二极管检测器并且将接收到的RF信号耦接至相同的二极管。二极管检测器混合RF信号和LO信号，以产生它们差频处的IF信号。二极管检测器一般匹配相对高的阻抗，通常几百或甚至几千欧姆，并且变频损耗可接近OdB。通过在腔内移动二极管位置来实现对LO信号和RF信号的匹配，以最佳化最优系统性能的耦合。检测器二极管还整流腔内的LO电流，并且由相干调幅(“AM”)或AM噪声导致的任何振幅变化在IF输出显示出。由于该问题，设计者一般使用被调节到二极管偏置电源电压输入至振幅变化的最小转换点的耿氏二极管振荡器。这最小化了 LO上的AM噪声并且因此还将IF输出上检测到的LO AM噪声最小化，以允许足够灵敏度的RF检测。对于工作在IOGHz或24GHz ISM频带(例如，X和K频带)，腔式雷达装置一般需要高达几英寸长的喇叭天线和尺寸为至少一或几立方英寸的腔式振荡器。这些因素都导致系统具有大的重量和尺寸，而这对于小型手持应用是不想要的。此外，最佳耿氏二极管偏置点通常需要大电流汲取，限制了对于便携式电池供电应用的可用工作时间。可替换地，雷达尺寸必须增大以容纳更大的电池。 接近小尺寸雷达装置的另一种设计使用平面或“贴片”天线阵列。这些装置使用腔稳频耿氏振荡器/检测器或使用其中LO信号根据LO相位将RF信号相位切换至IF输出的传统开关混频器。开关式混频器一般显示6dB以上的变频损耗，并且必须是平衡的结构以消除本地振荡器的任何AM噪声。传统基于混频器的系统中所使用的二极管像提供信号路径中的开路或闭合开关的开关一样运作。LO信号驱动混频器二极管以将二极管调整为在约半个周期处于“导通”状态或低阻抗，而在另外半个周期，处于“断开”，或高阻抗。平衡的或双或三平衡开关二极管混频器由制造工艺变化造成经受不完全AM噪声消除，并且保持对大多数振荡器的AM噪声的敏感性。即使在由于雷达路径或混频器自身内的路径的往返路程所需要的短时间导致本地振荡器相位噪声消除时，下变频本地振荡器AM噪声也会使输入的RF信号模糊。传统(非相干)接收器通常看不到LO的AM噪声，这是因为相位噪声一般大于AM噪声几十dB。只有在相干接收(例如用于CW雷达)中，LO的相位噪声消除并且AM噪声占主导。此外，开关二极管混频器的IF输出通常需要以具有通常等于50欧姆的低输入阻抗的低噪声IF放大器终结。该具有6dB混频器损耗的放大器的噪声电压等于在天线输入端测出的噪声电压的两倍。二极管通常向高于变频损耗的混频器的输入噪声添加另外0. 5到ldB，还使从天线RF端口看到的接收信号与噪声的比例降低。在不添加其它部件(例如附加天线或RF预放大器)的条件下，与耿氏和喇叭天线替换物相比，这种类型的雷达通常提供良好的长范围性能。使用平面贴片天线阵列构造的其他装置使用耿氏类腔振荡器作为发射器源和检测器二极管作为接收混频器。这些可提供来自耿氏源的合理AM噪声，但受限于振荡器谐振腔的尺寸小型化。因此，需要克服现有技术的不足的用于雷达系统和其它应用的部件。
技术实现思路
总体上，本文披露了一种检测器系统。检测器系统具有第一检测器，被配置成检测具有调幅(“AM”)噪声的第一高频信号以产生至少具有第一检测AM噪声信号成分和解调信号成分的第一检测信号；以及第二检测器，被配置成检测具有AM噪声的第二高频信号以产生至少具有第二检测AM噪声信号成分的第二检测信号。代数组合网络将第一检测信号和第二检测信号组合以通过第二检测AM噪声信号成分消除第一检测AM噪声信号成分，来产生包括解调信号成分的输出信号。在另一个实施方式中，第一高频信号包括本地高频信号和接收到的高频信号，解调信号成分位于本地高频信号和接收到的高频信号之间的差频处。在具体的实施方式中，第二高频信号是本地高频信号。在可替换的实施方式中，第二高频信号包括本地高频信号和接收到的高频信号，并且第二检测信号还包括位于差频处的第二解调信号成分。代数组合网络的输出信号可包括添加到解调信号成分的第二解调信号成分。在一些实施方式中，接收到的高频信号是本地高频信号的反射信号。另一实施方式包括高频代数组合网络，该高频代数组合网络将本地高频信号和接收到的高频信号组合并且将本地高频信号和接收到的高频信号提供给第一检测器。 在具体的实施方式中，代数组合网络具有反相输入端和正相输入端，第一检测信号提供给正相输入端并且第二检测信号提供给反相输入端。在具体的实施方式中，第一高频信号包括本地高频信号和接收到的高频信号，其中输出信号位于差频处。在一些实施方式中，检测器系统包括高频代数组合网络，该高频代数组合网络被配置成接收本地高频信号和接收到的高频信号。高频代数组合网络将本地高频信号和接收到的高频信号提供给第一检测器，并且将本地高频信号和接收到的高频信号的反相信号提供给第二检测器。第二检测器产生具有第二检测AM噪声信号成分和反相解调信号成分的第二检测信号。在一些实施方式中，高频代数组合网络具有反相输入端和正相输入端，第一检测信号被提供给正相输入端并且第二检测信号被提供给反相输入端，以产生反相AM噪声信号成分和第二解调信号成分。输出信号是解调信号成分和第二解调信号成分的和，并且反相AM噪声信号成分消除了 AM噪声信号成分。例如，检测器可以是单二极管检测器、双二极管检测器、二极管电压倍增器。在具体的实施方式中，高频代数组合网络具有经过该高频代数组合网络的第一接收信号路径；经过该高频代数组合网络的第二接收信号路径；经过高频代数组合网络的第一 LO信号路径；以及经过该高频代数组合网络的第二 LO信号路径。第一高频组合器将第一接收信号路径中的接收信号和第一 LO信号路径中的LO信号组合，并且将第一组合信号提供给第一检测器。第二高频组合器将第二信号路径中的接收信号和第二 LO信号路径中的LO信号组合，并且将第二组合信号提供给第二检测器。在具体的实施方式中，第一组合信号是LO信号加上接收信号，并且第二组合信号是LO信号加上接收信号。在具体的实施方式中，检测器系统包括设置于第一检测器和代数组合网络之间的第二代数组合网络。第二代数组合网络具有耦接至代数组合网络的第一正相输入端的第一正输出端；和耦接至代数组合网络的第一反相输入本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.02 US 12/590,117;2009.11.02 US 12/590,116;1.一种检测器系统,包括 第一检测器，所述第一检测器被配置成检测具有调幅(“AM”)噪声的第一高频信号，以产生至少具有第一检测AM噪声信号成分和解调信号成分的第一检测信号； 第二检测器，所述第二检测器被配置成检测具有所述AM噪声的第二高频信号，以产生至少具有第二检测AM噪声信号成分的第二检测信号；以及 代数组合网络，所述代数组合网络将所述第一检测信号和所述第二检测信号组合，以通过所述第二检测AM噪声信号成分消除所述第一检测AM噪声信号成分，来产生包括所述解调信号成分的输出信号。2.根据权利要求I所述的检测器系统，其中，所述第一高频信号包括本地高频信号和接收到的高频信号，所述解调信号成分位于所述本地高频信号和所述接收到的高频信号之间的差频处。3.根据权利要求2所述的检测器系统，其中，所述第二高频信号是所述本地高频信号。4.根据权利要求2所述的检测器系统，其中，所述第二高频信号包括所述本地高频信 号和所述接收到的高频信号，所述第二检测信号还包括位于所述差频处的第二解调信号成分。5.根据权利要求4所述的检测器系统，其中，所述代数组合网络的输出信号还包括添加到所述解调信号成分的所述第二解调信号成分。6.根据权利要求2所述的检测器系统，其中，所述接收到的高频信号是所述本地高频信号的反射信号。7.根据权利要求I所述的检测器系统，还包括高频代数组合网络，所述高频代数组合网络将所述本地高频信号和所述接收到的高频信号组合，并且将所述本地高频信号和所述接收到的高频信号提供给所述第一检测器。8.根据权利要求I所述的检测器系统，其中，所述代数组合网络具有反相输入端和正相输入端，所述第一检测信号被提供给所述正相输入端，并且所述第二检测信号被提供给所述反相输入端。9.根据权利要求I所述的检测器系统，其中，所述第一高频信号包括本地高频信号和接收到的高频信号，所述输出信号位于差频处。10.根据权利要求I所述的检测器系统，还包括高频代数组合网络，所述高频代数组合网络被配置成接收本地高频信号和接收到的高频信号，并且将所述本地高频信号和所述接收到的高频信号提供给所述第一检测器，并且将所述本地高频信号和所述接收到的高频信号的反相信号提供给所述第二检测器，所述第二检测器产生具有所述第二检测AM噪声信号成分和反相解调信号成分的所述第二检测信号。11.根据权利要求10所述的检测器系统，其中，所述代数组合网络具有反相输入端和正相输入...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·E·斯图尔特，格兰特·E·穆兰顿，史蒂文·H·古迪，
申请(专利权)人：行星发明有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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