[实用新型]X波段雷达接收机前端有源低噪声混频器

说明书

技术领域：

本发明属于微波电路领域，涉及一种低噪声混频器，具体为一种应用于X波段雷达接收机前端的有源低噪声混频器 

背景技术：

雷达接收机是雷达系统的重要组成部分，它的主要功能是对雷达天线接收到的微弱信号进行预选、放大、变频、滤波、解调和数字化处理，同时抑制外部的干扰、杂波以及机内噪声，使回波信号尽可能多地保持目标信息，以便进一步进行信号处理和数据处理。 

混频器电路一般用于根据本地振荡器(LO)频率，将输入信号从一个频率转换到另一个频率。对于降频转换应用，混频器将高输入频率，变换为低输出频率；对于升频转换应用，输入频率将是低频率信号，输出将是高频率信号。本地振荡器(LO)频率或信号也被认为是参考频率或信号，高射频(RF)频率或信号也被认为是数据频率信号。这些频率转换通过对嵌入在混频器电路的混频器内核进行非线性操作来实现。连同所需的混频输出信号一起，混频器典型地生成其他互调产物和端到端泄漏，这些都被很好地抑制了。在雷达接收机前端系统中，经常需要利用混频器电路将某一射频带内的信号转换至另一中频带。 

发明内容：

针对现有X波段雷达接收机前端混频器设计中存在噪声系数过大的不足，本发明提供一种X波段雷达接收机前端有源低噪声混频器的设计方法，工作频率为9.31GHz-9.51GHz(X波段)。该有源混频器解决了X波段信号在混频处理中出现的噪声系数过大的问题，与同类产品相比，本设计具有更小的噪声系数和更小的几何尺寸。 

为实现上述目的，本发明的技术方案为： 

一种X波段雷达接收机前端有源低噪声混频器，包括定向耦合器、匹配电路、混频二极管和低通滤波器，射频信号接定向耦合器的一输入端，本振信号接定向耦合器的另一输入端，定向耦合器的两输出端接混频二极管，混频二极管输出端连接匹配电路，匹配电路输出接低通滤波器，所述定向耦合器的两个输出端 分别设有一直流偏置电路。 

本发明的进一步设计在于，直流偏置电路由直流电源、偏压接入点、微带线和扇形微带线组成，直流电源与偏压接入点连接，偏压接入点另两端口分别与微带线和扇形微带线连接，微带线的另一端接定向耦合器的输出端。 

所述微带线长度为1/4波长；扇形微带线的扇形半径为1/4波长，扇形中心角为45-90度。1/4波长为4.75毫米，4.75毫米是以9.41GHz为中心频率时的1/4波长尺寸。 

两路直流偏置电路中一路为正向偏置，另一路为反向偏置。 

正向偏置中直流电源正极与偏压接入点连接，负极接地；反向偏置中直流电源负极与偏压接入点连接，正极接地。 

两路直流偏置电路中直流电源分为+2V和-2V。 

与现有技术相比，本发明发明具有如下优点： 

(1)本发明通过对基板与混频二极管的选择，并且创新性地添加了正负直流偏置电路，提高二极管的初始偏置，使得所述的混频器具有较好的性能参数，如降低混频器的噪声系数(NF<5dB)和改善变频损耗(GonvGain<5dB)。 

(2)本发明有源低噪声混频器具有较小的几何尺寸和可调试性强的特点，实际尺寸为30mm*31mm，可用于对应频段的船舶导航雷达接收机中，便于产品的量产。 

附图说明:

下面结合附图以及实施例对本发明进行进一步阐述： 

图1为现有X波段低噪声混频器的电路拓扑图。 

图2为现有X波段低噪声混频器的初始电路原理图。 

图3为本发明X波段有源低噪声混频器的第一次修正改动示意图(两路直流偏置电路均正向偏置)。 

图4为本发明X波段有源低噪声混频器的第一次修正后电路原理图。 

图5为本发明X波段有源低噪声混频器第二次修正改动示意图(两路直流偏置电路中一路为正向偏置，另一路为反向偏置)。 

图6为本发明X波段有源低噪声混频器第二次修正后的电路原理图。 

图中：①定向耦合器，②匹配电路，③混频二极管，④低通滤波器，⑤直流 偏置电路，⑥反向偏置电压⑦焊盘，⑧螺丝孔，⑨偏压接入点，⑩主线路接入点。 

具体实施方式：

实施例一：