寬帶跳頻接收單元電路的實(shí)現(xiàn)

寬帶跳頻接收單元電路的實(shí)現(xiàn)本文介紹的寬帶跳頻接收單元電路的主要功能是把輸入端傳送過(guò)來(lái)的高頻信號(hào)處理成10.7MHz的中頻信號(hào)給計(jì)算機(jī)采樣計(jì)算。其主要指標(biāo)如下：1.頻率范圍：500kHz~1,000MHz；2.輸入電平：低于0dBm；3.輸入阻抗：50Ω；4.中頻輸出：10.7MHz；5.輸出電平：7dBm±3dB。接收電路主要由一系列的微波功能模塊(放大模塊、濾波器模塊、混頻模塊、微波開關(guān)、DDS、本振環(huán)、控制單元等)構(gòu)成，其主要方框圖如圖1所示。第一混頻單元本級(jí)混頻器采用MINI_CIRCUITS公司的TFM_12MH，具體性能指標(biāo)見(jiàn)圖2。由于RF輸入信號(hào)電平高達(dá)0dBm，因此要采用高電平的本振，提高系統(tǒng)性能。由于本器件本振電平高達(dá)13dBm，因此應(yīng)注意到LO泄漏對(duì)系統(tǒng)的影響。第一本振單元要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的頻率跳變，并與RF實(shí)現(xiàn)570MHz和70MHz的兩類中頻輸出。這里因?yàn)镽F的頻率跨度太大，要分頻段混頻，所以一部分先混頻到570MHz，再與500MHz本振混頻，下變頻到70MHz；另外一部分頻段直接混頻到70MHz。這里要實(shí)現(xiàn)頻率跳變步徑≥2MHz時(shí)的變化。由于篇幅和保密限制，頻段的劃分與LO的實(shí)現(xiàn)這里不再贅述。第二混頻單元開關(guān)由于前級(jí)有兩路中頻輸出，因此很自然地在這里采用了兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)——HITTITE公司的HMC348LP3，具體用法見(jiàn)圖3。其隔離度優(yōu)于-55dB，插損小于0.6dB。注意，該器件有50Ω和75Ω兩種型號(hào)，這里都是用的50Ω系統(tǒng)。器件的Vdd=5V，CTRL高電平(2~5V)有效，低電平(0~0.8V)為OFF。70MHz低通濾波器該LPF的目的是為了濾除第一級(jí)混頻之后所出現(xiàn)的不需要的互調(diào)、交調(diào)、鏡像頻率以及諧波，減小對(duì)后級(jí)、對(duì)系統(tǒng)的影響。具體實(shí)現(xiàn)電路如圖4。電路效果見(jiàn)圖6。570MHz低通濾波器目的同70MHz低通濾波器，具體實(shí)現(xiàn)電路和電路效果分別見(jiàn)圖5和圖7。這里并聯(lián)到地的83.5pF的電容是由高精度的兩電容并聯(lián)構(gòu)成，其值分別為82pF與1.5pF。第二級(jí)混頻器本級(jí)混頻器采用MINI_CIRCUITS公司的ADE_1MHW，具體性能指標(biāo)見(jiàn)圖8。這里同樣采用高電平(13dBm)的本振提高系統(tǒng)性能，但應(yīng)注意LO泄漏對(duì)系統(tǒng)的影響。第二本振單元要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頻率由570MHz變換到70MHz的中頻輸出。500MHz的本振這里不再贅敘。第二級(jí)混頻器之后的放大和濾波為了減小后面放大器與混頻器之間的不匹配對(duì)混頻器的反射而引起的性能惡化，因此在放大器和ADE_1MHW之間加了一級(jí)Π形隔離器，同時(shí)也可以作為調(diào)節(jié)電路增益的一個(gè)機(jī)動(dòng)之處。并且，為了減小信號(hào)反射回混頻器出現(xiàn)再混頻而引起的互調(diào)，這里采用寬帶放大器，可以增加反向隔離度。同時(shí)為了提高線性度，要采用高1dB壓縮點(diǎn)的放大器。寬帶放大器采用MINI_CIRCUITS公司的MAV-11SM，其在70MHz處的增益為GAIN=12.7dB、P-1OUT=17.5dBm、偏置電壓為5.5V、偏置電流為60mA。由于系統(tǒng)采用12V電壓供電，因此偏置電阻采用110Ω的標(biāo)稱值，高頻扼流圈RFC采用線繞線圈。具體電路見(jiàn)圖9。其后的濾波器仍采用前面的70MHz低通濾波器。兩路70MHz的選通及放大濾波選通開關(guān)仍然采用HITTITE公司的HMC348LP3。放大器采用MINI_CIRCUITS公司的MAR-8SM，它在70MHz的增益為33dB、P-1OUT=12.5dBm、偏置電壓為7.8V、偏置電流為36mA。由于系統(tǒng)采用12V電壓供電，因此偏置電阻采用120Ω的標(biāo)稱值，高頻扼流圈RFC采用線繞線圈