一种大动态限幅低噪声放大模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种大动态限幅低噪声放大模块，属雷达专用器件技术领域。印制电路板上焊装有大功率限幅器、低噪声放大器、数控衰减器、LC低通滤波器、匹配衰减网络；大功率限幅器由第一限幅管、第二限幅管、感抗电路组成，低噪声放大器由第一级和第二级低噪放组成，第一级低噪放输入端经第三电容与大功率限幅器连接，其输出端经第五电容连接至数控衰减器的第4脚；数控衰减器的第15脚经第六电容与第二级低噪放输入端连接，第二级低噪放的输出端经第七电容与LC低通滤波器连接，LC低通滤波器经第八电容与匹配衰减网络连接，所述匹配衰减网络与输出端连接。改善接收通道动态范围，提高雷达检测小目标及抗自身损坏能力，防摔抗振性能强。强。强。

【技术实现步骤摘要】
一种大动态限幅低噪声放大模块


[0001]本技术涉及一种大动态限幅低噪声放大模块，属雷达专用器件


技术介绍

[0002]随着雷达技术的不断发展进步，有源相控阵雷达为了实现收发全数字波束成形DBF技术，提高接收机输出动态范围潜能，增强雷达抗杂波能力，除接收前端外，其余整个接收链路均要实现全数字化。因此，为了改善整个接收通道的动态范围，提高雷达检测小目标的能力及自身抗损坏能力，为雷达接收机研发设计一种大动态限幅低噪声放大模块是十分有必要的。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种大动态限幅低噪声放大模块，有效改善整个接收通道的动态范围，提高雷达检测小目标能力及自身抗损坏能力，实现接收链路全数字化，防摔抗振性能强。
[0004]本技术是通过如下的技术方案来实现上述目的的：
[0005]一种大动态限幅低噪声放大模块，包括印制电路板，其特征在于：印制电路板上焊装有大功率限幅器、低噪声放大器、数控衰减器、LC低通滤波器、匹配衰减网络；所述大功率限幅器由第一限幅管、第二限幅管、感抗电路组成，所述低噪声放大器由第一级低噪放和第二级低噪放组成，第一级低噪放的输入端通过第三电容与大功率限幅器连接，第一级低噪放的输出端通过第五电容连接至数控衰减器的第4脚；所述数控衰减器的第15脚通过第六电容与第二级低噪放的输入端连接，所述第二级低噪放的输出端通过第七电容与LC低通滤波器连接，所述LC低通滤波器通过第八电容与匹配衰减网络连接，所述匹配衰减网络与输出端连接。/>[0006]所述的大功率限幅器耐功率值达1000W，功率限幅10dBm；大功率限幅器主要有两种工作状态，发射期时所述第一限幅管和第二限幅管对地短路，接收期时所述第一限幅管和第二限幅管对地开路。
[0007]所述的大功率限幅器的感抗电路由第一电感和第二电感组成。
[0008]所述的第一级低噪放和第二级低噪放的工作频段为0.05GHz～4GHz，噪声系数为0.5dB@P波段，增益为18dB@P波段，1dB压缩点为21dB@P波段，工作电压+5V或+3V。
[0009]所述的数控衰减器的工作频段为DC～3GHz，插损为1.5dB@P波段，衰减范围0dB～31.5dB，衰减步进0.5dB，0.1dB压缩点为20 dBm@P波段，工作电压+5V。
[0010]所述的LC低通滤波器由第十七电感、第十八电感、第十八电容、第十九电容和第二十电容及构成切比雪夫滤波器；所述第十七电感和第十八电感的电感值为15nH，为高Q值电感；所述第十八电容和第十九电容的电容值为6.8pF，第二十电容的电容值为12pF，为高Q值电容。
[0011]所述的匹配衰减网络由第三电阻、第四电阻和第五电阻构成π型电阻衰减网络；第
三电阻的值为18Ω，第四电阻和第五电阻的值为300Ω。
[0012]本技术与现有技术相比的有益效果在于：
[0013]该大动态限幅低噪声放大模块，在保证原接收前端性能的前提下，通过优化电路设计和优选器件，选择型号为PGA
‑
103+的第一级低噪放对接收、限幅的信号进行放大，且在第一级低噪放和第二级低噪放之间增加数控衰减器，大大扩展了接收通道的动态范围。设置型号为MA4P4006F大功率限幅器，其耐功率值达1000W，实现功率限幅值达到10dBm，且所述大功率限幅器发射期时对地短路，吸收发射漏功率，防止接收通道损坏；接收期时对地开路，呈低损耗状态，使得回波信号可直通低噪声放大器，有效改善了接收通道的动态范围、噪声系数和抗损坏能力。该大动态限幅低噪声放大模块在原有接收前端基础上进行小型化和轻量化设计，防摔抗振性能强，很适合P波段内的多型号雷达使用。解决了现有有源相控阵雷达因其接收通道无适配放大器件，接收通道的动态范围小，使得雷达检测小目标的能力及自身抗损坏能力较差，难以达到收发全数字波束成形目标的问题。
附图说明
[0014]图1为一种大动态限幅低噪声放大模块的整体结构示意图；
[0015]图2为一种大动态限幅低噪声放大模块的工作电路示意图。
[0016]图中：1、大功率限幅器，2、数控衰减器，3、LC低通滤波器，4、匹配衰减网络，N1、第一级低噪放，N2、第二级低噪放；
[0017]D1、第一限幅管，D2、第二限幅管，L1、第一电感，L9、第九电感；
[0018]C5、第五电容，C6、第六电容，C7、第七电容，C8、第八电容；
[0019]L17、第十七电感，L18、第十八电感，C18、第十八电容，C19、第十九电容，C20、第二十电容。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对该大动态限幅低噪声放大模块的实施方式作进一步详细说明（参见图1～2）：
[0021]该大动态限幅低噪声放大模块包括印制电路板，所述印制电路板上焊装有大功率限幅器1、低噪声放大器、数控衰减器2、LC低通滤波器3、匹配衰减网络4；所述大功率限幅器1由第一限幅管D1、第二限幅管D2、感抗电路组成，大功率限幅器1的型号为MA4P4006F；所述低噪声放大器由第一级低噪放N1和第二级低噪放N2组成，第一级低噪放N1、第二级低噪放N2的型号均为PGA
‑
103+；第一级低噪放N1的输入端通过第三电容C3与大功率限幅器1连接，第一级低噪放N1的输出端通过第五电容C5连接至数控衰减器2的第四脚；数控衰减器2的型号为HMC472LP4E；所述数控衰减器2的第十五脚通过第六电容C6与第二级低噪放N2的输入端连接，所述第二级低噪放N2的输出端通过第七电容C7与LC低通滤波器3连接，LC低通滤波器3是由高Q电感和高Q电容搭建而成的切比雪夫滤波器，主要用于改善谐波抑制比。所述LC低通滤波器3通过第八电容C8与匹配衰减网络4连接，匹配衰减网络4由π型电阻网络组成，主要用于改善LC低通滤波器3的输出驻波比，减小输出驻波对本模块互联的影响；所述匹配衰减网络4与输出端连接。
[0022]所述的大功率限幅器1耐功率值达1000W，功率限幅10dBm；大功率限幅器1主要有
两种工作状态，发射期时所述第一限幅管D1和第二限幅管D2对地短路，吸收发射漏功率，防止接收通道损坏；接收期时所述第一限幅管D1和第二限幅管D2对地开路，呈低损耗状态，使回波信号直通低噪声放大器。
[0023]所述的大功率限幅器1的感抗电路由第一电感L1和第九电感L9组成。
[0024]所述的第一级低噪放N1和第二级低噪放N2的工作频段为0.05GHz～4GHz，噪声系数为0.5dB@P波段，增益为18dB@P波段，1dB压缩点为21dBm@P波段，工作电压+5V或+3V，完成接收信号的低噪声放大。
[0025]所述的数控衰减器2的工作频段为DC～3GHz，插损为1.5dB@P波段，衰减范围0dB～31.5dB，衰减步进0.5dB，0.1dB压缩点为20dBm@P波段，工作电压+5V，有效扩展接收通道的动态范围。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大动态限幅低噪声放大模块，包括印制电路板，其特征在于：印制电路板上焊装有大功率限幅器（1）、低噪声放大器、数控衰减器（2）、LC低通滤波器（3）、匹配衰减网络（4）；所述大功率限幅器（1）由第一限幅管（D1）、第二限幅管（D2）、感抗电路组成，所述低噪声放大器由第一级低噪放（N1）和第二级低噪放（N2）组成，第一级低噪放（N1）的输入端通过第三电容（C3）与大功率限幅器（1）连接，第一级低噪放（N1）的输出端通过第五电容（C5）连接至数控衰减器（2）的第4脚；所述数控衰减器（2）的第15脚通过第六电容（C6）与第二级低噪放（N2）的输入端连接，所述第二级低噪放（N2）的输出端通过第七电容（C7）与LC低通滤波器（3）连接，所述LC低通滤波器（3）通过第八电容（C8）与匹配衰减网络（4）连接，所述匹配衰减网络（4）与输出端连接。2.根据权利要求1所述的一种大动态限幅低噪声放大模块，其特征在于：所述的大功率限幅器（1）耐功率值达1000W，功率限幅10dBm；大功率限幅器（1）有两种工作状态，发射期时所述第一限幅管（D1）和第二限幅管（D2）对地短路，接收期时所述第一限幅管（D1）和第二限幅管（D2）对地开路。3.根据权利要求1所述的一种大动态限幅低噪声放大模块，其特征在于：所述的大功率限幅器（1）的感抗电路由第一电感（L1）和第九电感（L9...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁君，鲁艳，
申请(专利权)人：航天南湖电子信息技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：