一種采用雙重放大結(jié)構(gòu)設(shè)計的高精度tr組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種采用雙重放大結(jié)構(gòu)設(shè)計的高精度TR組件，屬于信號處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]T/R是Transmitter and Receiver的縮寫。T/R組件通常意義下是指一個無線收發(fā)系統(tǒng)中視頻與天線之間的部分，即T/R組件一端接天線，一端接中視頻處理單元就構(gòu)成一個無線收發(fā)系統(tǒng)。
[0003]現(xiàn)代有源相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)中，T/R組件是十分關(guān)鍵的部件，其設(shè)計的好壞在很大程度上決定了整個雷達(dá)的可靠性和成本。在T/R組件接收通道的設(shè)計中，出于對系統(tǒng)噪聲系數(shù)的考慮，需要在前端安置微波低噪聲放大器來提高接收的靈敏度。在以往低噪聲放大器的設(shè)計中，輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)一般都不考慮帶外抑制的要求，主要考慮的是實(shí)現(xiàn)最佳噪聲和輸出功率匹配。
[0004]T/R組件主要由移相器、衰減器、固態(tài)功放、限幅器與低噪聲放大器、環(huán)行器、濾波器、邏輯驅(qū)動電路、功放電源等復(fù)雜電路系統(tǒng)組成。技術(shù)上覆蓋微波電路，數(shù)字控制電路等方面。在大型有源相控陣?yán)走_(dá)中，T/R組件的數(shù)量成千上萬，它的性能直接影響雷達(dá)天線的性能指標(biāo)。因此，按照雷達(dá)總體的要求，研制出性能、體積、重量、可靠性等符合指標(biāo)要求的T/R組件尤為關(guān)鍵。T/R組件在批量生成時，數(shù)量大、測試指標(biāo)多、待處理數(shù)據(jù)量大、組件控制信號繁雜。
[0005]有源相控陣?yán)走_(dá)近年來得到了飛速的發(fā)展，對其核心部件T/R組件提出了更高的要求，對功率、效率、噪聲等關(guān)鍵指標(biāo)要求不斷提升。
[0006]專利號為201310584706.2，專利名稱為一種S波段小型化數(shù)字T/R組件設(shè)計方法，該專利針對現(xiàn)有技術(shù)中問題提出了解決的問題，但是該專利并沒有就如何降低噪聲和功率提出有效的解決問題的技術(shù)手段。
[0007]專利號為201410319094.9，專利名稱為雙極化多功能超寬帶T/R組件，該專利指出了現(xiàn)有技術(shù)的問題提出了超寬帶的技術(shù)方案，但是該方案在實(shí)施的時候存在一定的問題，超寬的帶寬必然引來噪聲系數(shù)的升高，引入較多的噪聲，影響信號的精確度。
[0008]同時，現(xiàn)有技術(shù)中常用的T/R組件中噪聲系數(shù)仍然無法得到有效的降低，同時功率也不能過高，這些問題都需要進(jìn)一步改進(jìn)，尤其是低噪聲放大器是對電路功率影響較大的電路模塊之一，使用雙重的放大結(jié)構(gòu)設(shè)計可以進(jìn)一步增加電路的使用效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種采用雙重放大結(jié)構(gòu)設(shè)計的高精度TR組件，該組件采用多重放大和多重濾波，同時限制每個放大器的噪聲系數(shù)和增益，防止引入新的噪聲，同時將原本只需一級放大的增益拆分成兩級，保證放大增益的同時保證噪聲系數(shù)。
[0010]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種采用雙重放大結(jié)構(gòu)設(shè)計的高精度TR組件，包括環(huán)行器、開關(guān)限幅器、低噪聲放大器、第一濾波器、第一功率放大器、衰減器、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、第三功率放大器、第二濾波器、限幅器、第二功率放大器；
所述環(huán)形器分別與開關(guān)限幅器、第二功率放大器相連；
所述開關(guān)限幅器、低噪聲放大器、第一濾波器、第一功率放大器、衰減器、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)依次相連；
所述收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、第三功率放大器、第二濾波器、限幅器、第二功率放大器依次相連；
接收信號經(jīng)過環(huán)形器進(jìn)入開關(guān)限幅器，開關(guān)限幅器限制接收信號的幅度，進(jìn)入低噪聲放大器，低噪聲放大器對信號進(jìn)行功率放大后經(jīng)過第一濾波器濾出雜波，濾除雜波后的信號進(jìn)入第一功率放大器進(jìn)行功率放大后再進(jìn)入衰減器進(jìn)行幅度衰減后送入收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān);
發(fā)射信號經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)后進(jìn)入第三功率放大器進(jìn)行功率放大，然后經(jīng)過第二濾波器進(jìn)行濾波，然后經(jīng)過限幅器進(jìn)行限幅控制，再經(jīng)過第二功率放大器進(jìn)行功率放大，最后進(jìn)入環(huán)形器輸出。
[0011]所述低噪聲放大器的具體電路結(jié)構(gòu)包括第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一三極管、第二三極管，其中:
所述第一電容的一端分別與第一三極管的基極、第四電阻的一端；所述第一三極管的集電極連接第二電阻的一端；所述第二電阻的另一端分別連接第二電容的一端、第一電阻的一端；所述第二電容的另一端接地；所述第一電阻的另一端分別連接第六電阻的一端、第四電容的一端；所述第四電容的另一端接地；所述第六電阻的另一端分別連接第五電阻的一端、第七電阻的一端、第八電容的一端；所述第七電阻的另一端連接第二三極管的集電極；所述第二三極管的發(fā)射極分別連接第五電容的一端、第八電阻的一端；所述第五電容的另一端接地；所述第八電阻的另一端分別連接第九電阻的一端、第四電阻的另一端；所述第九電阻的另一端接地；所述第二三極管的基極分別連接第三電容的一端、第八電容的另一端；所述第三電容的另一端分別連接第五電阻的另一端、第七電容的一端、第一三極管的發(fā)射極、第六電容的一端；所述第七電容的另一端連接第十電阻的一端；所述第十電阻的另一端接地；所述第六電容的另一端連接第三電阻的一端；所述第三電阻的另一端接地。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述環(huán)形器的型號為HXJ33-20DB。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述開關(guān)限幅器的型號為YGN11131-1。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述第一濾波器為聲表濾波器，所述聲表濾波器的型號為F11315M。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述第二濾波器采用的LC濾波器。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述低噪聲放大器的增益為15dB，噪聲系數(shù)為
0.2dB0
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述第一功率放大器的增益為20dB，噪聲系數(shù)為1.5dBo
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述第二功率放大器的增益為15dB，噪聲系數(shù)為IdB0
[0019]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述第三功率放大器的增益為15dB，噪聲系數(shù)為1.2dB0
[0020]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明該組件采用多重放大和多重濾波，保證信號的信噪比的同時也保證信號的增益，為后續(xù)的信號分析或者信號的發(fā)送提供一定的功率，同時限制每個放大器的噪聲系數(shù)和增益，防止引入新的噪聲，同時將原本只需一級放大的增益拆分成兩級，保證放大增益的同時保證噪聲系數(shù)，保證信號的純凈度。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的模塊連接示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明中，低噪聲功率放大器的電路圖，
其中:Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、Dl、D2 分別表示第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一三極管、第二三極管。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0024]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中涉及到的相關(guān)模塊及其實(shí)現(xiàn)的功能是在改進(jìn)后的硬件及其構(gòu)成的裝置、器件或系統(tǒng)上搭載現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的計算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議就可實(shí)現(xiàn)，并非是對現(xiàn)有技術(shù)中的計算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)。例如，改進(jìn)后的計算機(jī)硬件系統(tǒng)依然可以通過裝載現(xiàn)有的軟件操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)該硬件系統(tǒng)的特定功能。因此，可以理解的是，本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于對現(xiàn)有技術(shù)中硬件模塊的改進(jìn)及其連接組合關(guān)系，而非僅僅是對硬件模塊中為實(shí)現(xiàn)有關(guān)功能而搭載的軟件或協(xié)議的改進(jìn)。
[0025]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中提到的相關(guān)模塊是用于執(zhí)行本申請中所述操作、方法、流程中的步驟、措施、方案中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的硬件設(shè)備。所述硬件設(shè)備可以為所需的目的而專門設(shè)計和制造，或者也可以采用通用計算機(jī)中的已知設(shè)備或已知的其他硬件設(shè)備。所述通用計算機(jī)有存儲在其內(nèi)的程序選擇性地激活或重構(gòu)。
[0026]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。
[0027]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解