[发明专利]一种基于运算放大器的雷达多通道视频接收机

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于运算放大器的雷达多通道视频接收机，具体为通过合理的设计视频接收机中的负反馈放大电路，滤波电路，数控衰减电路，隔直电路以及它们之间的匹配电路进而满足系统的增益，噪声电平，动态范围，幅度相位一致性等指标要求。

背景技术

接收机位于无线通信系统的最前端，其结构和性能直接影响着整个通信系统。由于自混频体制接收机具有体积小、成本低和易于单片集成的特点，已成为接收机中极具竞争力的一种结构。它将本振频率取为天线接收到的信号频率，直接将接收信号下变频到视频信号，进行视频信号处理。这样，就不存在镜像抑制的问题，而且也不需要片外的中频滤波器，这样就节省了空间，降低了功耗，便于集成。由于在自混频体制接收机混频之前的接收通道的信号频率非常高，有的甚至处于毫米波频段，而且高频段电路的设计和改善周期较长，成本较高。因此，对自混频后的视频信号电路进行优化会大大降低成本。目前，典型视频接收机的结构如图1所示。其中，利用隔直电容构建的隔直电路并没有完全抑制自混频后视频信号中的直流偏差，而且隔直电容会对KHz量级的视频信号有一定的衰减；其次，单片放大器在KHz量级增益一般会明显下降，这就限制了目前视频接收机的低频范围；最后，目前视频接收机中的带通滤波器在满足超宽带的情况下，下边带不能够达到KHz量级。相反，如果滤波器的下边带足够低，本身的带宽就会比较窄。因此，综上所述，目前的视频接收机不能完全的抑制直流，并且在超宽带的基础上不能应用到很低的频率。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于运算放大器的雷达多通道视频接收机，通过在视频接收机的输入端添加传输线变压器对直流信号进行物理隔离；通过增加数控衰减器，改善整个视频接收机的动态范围；通过基于低噪声运算放大器设计的负反馈放大电路和LC滤波电路进行带内信号的放大，噪声的抑制以及带外杂散的衰减。

技术方案

一种基于运算放大器的雷达多通道视频接收机，其特征在于包括多个接收通道，每个接收通道包括隔直电路、数控衰减电路、多级负反馈放大电路、滤波电路：输入端为隔直电路，隔直电路连接数控衰减器，其输出端连接第一级负反馈放大电路，第一级负反馈放大电路的输出端连接滤波电路，滤波电路的输出端通过50欧姆电阻依次连接第二级负反馈放大电路和第三级负反馈放大电路；每个接收通道的输入端为自混频后的回波信号，回波信号经过隔直处理，然后通过数控衰减器对信号进行衰减以保证接收机的动态，再通过三级负反馈放大电路调节每一级放大电路的增益，连接在第一级与第二级之间的滤波电路用来抑制带外的杂散信号和抑制带外被放大的噪声；所述隔直电路采用MiNi公司的ADT1-1+传输线变压器；所述滤波电路采用TD3H0R1-5M三通道滤波器。

所述数控衰减器采用MA-COM公司的MAAD-007086-00数控衰减器，实现信号全带宽内总衰减大于56dB，衰减精度0.5dB。

所述负反馈放大电路是在运算放大器的反相输入端和同相输入端分别串联一个电阻，而将运算放大器的输出端通过一个负反馈电阻与反相输入端连接。

所述运算放大器采用Maxim公司的Max4106运算放大器，实现视频频段的低噪声、高增益视频放大且增益可调。

有益效果

本发明提出的一种基于运算放大器的雷达多通道视频接收机，对自混频后的视频信号进行放大接收，对接收机带外的直流以及杂散信号进行抑制，对接收视频信号的幅度进行数控调节。本发明由传输线变压器，运算放大器，数控衰减器，无源LC滤波器等构成，对视频信号进行低噪声放大，滤波，隔直，增益控制等。传输线变压器实现对视频接收机输入端的直流信号的物理隔离，而对视频信号产生较小的衰减，并且具有很小的带内波动；基于低噪声运算放大器的负反馈放大电路实现对视频接收机输入信号的放大，同时合理的选择放大电路参数可以避免自激现象的产生；无源LC滤波器实现视频接收机通道的带外杂散的抑制，而对接收机带内视频信号产生较小的衰减并且具有较小的带内波动；数控衰减器有效的增大了视频接收机的动态范围，对于大功率回波信号或发射泄露信号进行大的衰减以保护后级电路，对于小功率接收信号进行小的衰减避免信号淹没在噪声中。本发明充分满足视频接收机超宽带，高增益，低噪声，大动态等多项要求，适用于雷达和导引头平台。