一种高增益平坦度的星载宽带接收机的制作方法

本发明属于无线通信接收机设计，具体涉及一种星载高增益平坦度宽带接收机设计。

背景技术：

1、随着无线通信技术的发展，不同的通信体制工作在不同的载频频率和带宽，因此接收机需要覆盖更宽的频带，宽带接收机也就应运而生。

2、宽带接收机的工作原理就是从接收前端的天线处收到信号，经过放大器与衰减器调整信号功率，被调整功率后的信号经过前置滤波器作频带选择、低噪声放大器放大信号功率后与本振信号混频下变频后，再次经过中频滤波成为符合系统要求的中频信号。

3、相比传统的窄带接收机，宽带接收机具有更大的接收带宽，在适应不同通信体制、提高通信链路鲁棒性、提高宽带频谱侦测能力等方面具有显著优势，因此，宽带化是未来通信的重要发展趋势。

4、星载接收机一般都采用二次变频的超外差结构，由射频低噪声放大器(low noiseamplifier，lna)、射频滤波器、放大器、混频器(mixer)、中频放大器、中频滤波器等组成，先把频率很高的射频信号缓冲一下，转换成稍低的第一中频(if1)信号，然后再转换成第二中频(if2)信号，在此基础上进行解调。二次变频接收机的优点：①放大器功能更容易实现，把接收系统分为四级，即rf、if1、if2、bb(base band)，使得放大器增益分散，其功能更容易实现。②滤波器功能也容易实现，由于把频率变换两次，频率相对降低后滤波器设计难度降低。③性能优良，通过合理安排两个低频段频率，能做到很高的动态范围、灵敏度、镜像抑制等。但二次变频的超外差结构接收机涉及的功能模块、器件较多，尤其是星载应用中接收机的增益要求高，需要进行多级放大，各级器件的增益平坦度叠加决定了级联后链路的平坦度。其中，增益是测量放大器放大能力的主要指标，增益平坦度是指放大器或系统在特定频率范围内保持稳定的电压或功率增益，在信号处理和通信系统中，增益平坦度对于确保准确的信号传输和无失真的音频、视频等数据很重要。

5、但是当接收机带宽增加时，通带内的增益平坦度设计难度加大。因此，为保证通带内的增益平坦度，通常是提高对接收机各级功能模块的平坦度要求来实现，对器件平坦度指标要求苛刻，国产器件选型受限，设计难度加大。

技术实现思路

1、为了解决宽带接收机通带内增益平坦度受限于链路中各级器件的增益平坦度指标问题，本发明提供了一种高平坦度星载宽带接收机接收射频链路，其包括滤波器、混频器、放大器、数控衰减器、级间匹配网络、均衡网络，其中：

2、滤波器括镜像抑制滤波器、中频滤波器，镜像抑制滤波器为接收射频链路的第一级；

3、混频器包括第一级混频器，第二级混频器；

4、放大器包括x频段低噪声放大器1，x频段低噪声放大器2，s频段放大器1，s频段放大器2，中频放大器1，中频放大器2，中频放大器3；

5、级间匹配网络包括匹配网络1，匹配网络2，匹配网络3，匹配网络4，匹配网络5，匹配网络6，匹配网络7，匹配网络8，匹配网络9；

6、均衡网络包括选焊电阻r1、选焊电阻r2、选焊电阻r3、选焊电阻r4、直通传输线、均衡器。

7、其中，所述镜像抑制滤波器的输出连接匹配网络1的一端，所述匹配网络1的另一端与x频段低噪声放大器1的输入连接，所述低噪声放大器1输出连接匹配网络2的一端，所述匹配网络2的另一端与低噪声放大器2的输入连接，所述低噪声放大器2的输出连接匹配网络3的一端，所述匹配网络3的另一端与第一级混频器的射频rf端连接，所述第一级混频器的中频if端与匹配网络4的一端连接，所述匹配网络4的另一端与s频段放大器1的输入连接，所述s频段放大器1的输出与数控衰减器1的输入连接，所述数控衰减器1的输出与s频段放大器2的输入连接，所述s频段放大器2的输出连接匹配网络5的一端，所述匹配网络5的另一端与第二级混频器的射频rf端连接，所述第二级混频器的中频if端连接匹配网络6的一端，所述匹配网络6的另一端与中频滤波器的输入连接，中频滤波器的输出连接匹配网络7的一端，所述匹配网络7的另一端连接选焊电阻r1的一端，选接电阻r1的另一端与均衡器的输入连接，所述均衡器的输出连接选焊电阻r3的一端，所述选焊电阻r3的另一端与中频放大器1的输入连接，所述匹配网络7的另一端同时连接选焊电阻r2的一端，所述选焊电阻r2的另一端通过一段直通传输线与选焊电阻r4的一端连接，所述选焊电阻r4的另一端与所述选焊电阻r3的另一端连接，此处为兼容设计，用于预留均衡器的位置，以补偿增益不平坦度。

8、所述中频放大器1的输出连接匹配网络8的一端，所述匹配网络8的另一端连接中频放大器2的输入，所述中频放大器2的输出连接匹配网络9的一端，所述匹配网络9的另一端与中频放大器3的输入连接，所述中频放大器3的输出作为接收机射频链路的最后一级输出。

9、优选地，所述x频段低噪声放大器1、所述x频段低噪声放大器2在工作频带内的增益-频率特性较为平坦；

10、优选地，所述x频段到所述s频段变换的第一级混频器在工作频带内的插损-频率特性为负斜率；

11、优选地，所述s频段放大器1和所述s频段放大器2在工作频带内的增益-频率特性为正斜率；

12、优选地，所述s频段到中频转换的第二级混频器在工作频带的插损-频率特性为正斜率；

13、优选地，所述中频放大器1、所述中频放大器2和所述中频放大器3在工作频带内的增益-频率特性较为平坦；

14、优选地，所述s频段数控衰减器在工作频带的插损-频率特性为负斜率；

15、优选地，所述均衡器在工作频带的插损-频率特性为正斜率。

16、根据以上器件的增益-频率特性可知，第一级混频器的负斜率、s频段数控衰减器的负斜率与s频段放大器的正斜率、第二级混频器的正斜率以及均衡器的正斜率形成互补，进而提高了整体链路增益平坦度。

17、本发明取得的有益效果是：本发明在高平坦度星载宽带接收机接收链路中各级功能器件选型时，综合选取正斜率增益-频率器件和负斜率增益-频率器件，同时在链路中插入特定的幅度均衡网络，利用器件间增益-频率斜率互相补偿的方式，达到整体链路较高的增益平坦度。

18、本发明基于现有可用星用国产器件，适应现有器件的平坦度性能，实现了接收机800mhz工作带宽内，增益平坦度1.3db，而传统星载应答机100mhz工作带宽内，增益平坦度2db。

技术特征：

1.一种高平坦度星载宽带接收机，其特征在于，其收射频链路包括滤波器、混频器、放大器、数控衰减器、级间匹配网络、均衡网络，其中：

2.根据权利要求1所述的x频段低噪声放大器，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的第一级混频器，其特征在于：所述x频段到所述s频段变换的第一级混频器在工作频带内的插损-频率特性为负斜率。

4.根据权利要求1所述的s频段放大器，其特征在于：s频段放大器1和所述s频段放大器2在工作频带内的增益-频率特性为正斜率。

5.根据权利要求1所述的第二级混频器，其特征在于：所述s频段到中频转换的第二级混频器在工作频带的插损-频率特性为正斜率。

6.根据权利要求1所述的中频放大器，其特征在于：所述中频放大器1、所述中频放大器2和所述中频放大器3在工作频带内的增益-频率特性较为平坦。

7.根据权利要求1所述的s频段数控衰减器，其特征在于：所述s频段数控衰减器在工作频带的插损-频率特性为负斜率。

8.根据权利要求1所述的均衡器，其特征在于：所述均衡器在工作频带的插损-频率特性为正斜率。

9.根据权利要求1所述的高平坦度星载宽带接收机，其特征在于：第一级混频器的负斜率、s频段数控衰减器的负斜率与s频段放大器的正斜率、第二级混频器的正斜率以及均衡器的正斜率形成互补，提高了整体链路增益平坦度。

技术总结本发明公开了一种高平坦度星载宽带接收机，通过综合选取正斜率增益‑频率器件和负斜率增益‑频率器件，同时在接收链路中插入特定的幅度均衡网络，利用器件间增益‑频率斜率互相补偿的方式，达到整体链路较高的增益平坦度。降低对链路中各级器件性能指标的要求从而降低器件选型难度，进而降低设计难度，实现了800MHz工作带宽内，1.3dB的平坦度。技术研发人员：邬娜飞,李长生,贾琼,李琦,董春雨受保护的技术使用者：上海航天电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27