具有宽温区高灵敏度的微波电子测距仪前端模块制造技术

一种具有宽温区高灵敏度的微波电子测距仪前端模块，属测量技术领域，用于解决高速移动测距问题。其技术方案是：构成中包括带环形天线的西勒三点式振荡器、检波电路和有源偏置电路，所述西勒三点式振荡器输出的混频信号经检波电路处理形成的多普勒差频信号接后级电路，所述有源偏置电路由恒流三极管构成，所述恒流三极管的发射极经第八电阻接电源正极，集电极依次经第四电阻和第三电感接西勒三点式振荡器的振荡三极管的基极，基极的上、下偏置电阻分别是第二电阻和第三电阻。本实用新型专利技术结构简单、性能稳定，测量精度受温度影响小，可以在全温区内保持较高的探测灵敏度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种微波电子测距仪中使用的微波信号处理模块，属测量

技术介绍
目前，用于测量相对运动的物体之间距离的电子装置，特别是电子近感引信(指采用雷 达测距的方法，引信系统自动测距并在距目的物指定距离时启动引信)多采用多普勒原理或 调频方法测距。这种装置一般由前端模块和中、低频信号处理模块组成，其中，前端模块的 性能对整个装置的测量精度起着至关重要的作用。所谓前端模块是指包括天线、振荡、发射、 放大、混频和检波电路在内的微波信号信道。对于在室外使用的测距仪，除探测距离应符合 要求外， 一般还要求仪器在-5(TC^+50'C范围内都能正常工作。由于前端模块所输出的检波电 压相对于温度的变化率很大，为消除影响，现有电子近感引信用的测距前端模块往往采用加 大负反馈的方法来抑制由温度大幅变化而导致的灵敏度变化，使仪器能在较宽温度范围内使 用。但这样必然会使仪器的灵敏度大幅下降，减小了仪器的探测距离，比如在测量相对速度 200米/秒以上物体间的距离时，探测测距仅为1 5米。也有的仪器采用设置反向补偿电路的 方法来抵消由于振荡三极管的PN结受温度影响而导致的振荡电路灵敏度的变化，但效果并 不理想，因为振荡电路的灵敏度是由槽路中所有元、器件共同决定的，同时补偿电路会影响 振荡电路的频率和功率，进而对灵敏度产生影响。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足、提供一种结构简单、性能稳定的具有宽温 区高灵敏度的微波电子测距仪前端模块。本技术所述问题是以下述技术方案实现的一种具有宽温区高灵敏度的微波电子测距仪前端模块，构成中包括带环形天线的西勒三 点式振荡器、检波电路和有源偏置电路，所述西勒三点式振荡器输出的混频信号经检波电路 处理形成的多普勒差频信号经检波后，接后级信号处理电路，所述有源偏置电路由恒流三极 管构成，所述恒流三极管的发射极经第八电阻接电源正极，集电极依次经第四电阻和第三电感接西勒三点式振荡器的振荡三极管的基极，恒流三极管基极的上、下偏置电阻分别是第二 电阻和第三电阻。上述具有宽温区高灵敏度的微波电子测距仪前端模块，所述西勒三点式振荡器由振荡三 极管、环形天线、电感、电容和电阻组成，所述振荡三极管的集电极经第一电感、第二电容 接环形天线的一端，基极经串接的第二电感、第一电容接环形天线的另一端，组成主正反馈 网络，发射极依次经第四电感和第六电阻(包括可调的第五电阻，即通过去掉短路连线而调 节回路阻值大小)组成直流负反馈网络；所述第四电感与第四、第五电容构成型滤波电路， 同时第五电容构成振荡三极管的基极与发射极之间的交流反馈电路。上述具有宽温区高灵敏度的微波电子测距仪前端模块，所述检波电路由检波三极管构成， 所述检波三极管的发射极接电源正极，基极接振荡三极管的输出端，发射极同基级之间由一 小段阻抗线连接以接受混频管交流信号(振荡管兼)的差频多普勒信号；集电极依次经第六 电感和第七电阻接地，第六电感与第七电阻串接点经第九电阻后作为输出端，第七电容为滤 波电容，并联于第七电阻上形成选频电路。上述具有宽温区高灵敏度的微波电子测距仪前端模块，所述检波三极管的发射极电路中 串接第五电感接通正电源，同时通过阻抗线给振荡(混频)管供电。本技术采用多普勒自差式探测方式测量相对运动的物体之间的距离，它以带环形天 线的西勒三点式振荡器作为微波的振荡、发射、接收、混频电路，将由被测物反射回来的微 波与发射信号混频后送到检波电路，检波电路对混频信号检波处理后形成的多普勒差频信号 送后级电路。本电路的有源偏置电路构成了一个恒流源，使振荡槽路的电流基本上不随环境 温度变化而剧烈变化。由于有源偏置电路是通过高频扼流圈(电感)接入振荡槽路的，所以 基本上不影响电路高频交流分量的频率、增益和功率等与灵敏度有关的因素。因此该前端模 块基本上可以在全温区内保持较高的探测灵敏度。以下结合附图对本技术作进一步说明。 图l是本技术的电原理图。图中各标号为Tl、振荡三极管，T2、检波三极管，T3、恒流三极管，AN、环形天线， 微调电容C0，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，第四电容C4，第五电容C5，第六电 容C6，第七电容C7，第八电容C8，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4， 第五电阻R5，第六电阻R6，第七电阻R7，第八电阻R8，第九电阻R9，第一电感L1，第二电感L2，第三电感L3，第四电感L4，第五电感L5，第六电感L6，阻抗线L0 (实际上它利用一段连线本身形成的阻抗)。具体实施方式参看附图说明图1，本技术振荡电路的槽路组成包括由振荡三极管T1的BE结、电感L1、 L2、 电容C1、 C2和环形天线AN (等效为一个电感)组成的正反馈电路，它们决定主振电路的振 荡频率、频带和功率。微调电容CO为频率微调电容，振荡三极管T1的EB结和第五电阻R5、 第六电阻R6、第四电容C4组成直流负反馈电路，设置第五电阻R5及其并联连线是为了便于 调整负反馈深度，以小幅调整灵敏度的增减。第五电容C5构成交流负反馈，同时与第四电容 C4和第四电感L4形成ix型滤波电路以滤除杂波。第六电容C6用于滤除高次谐波的干扰，第 三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6为高频扼流圈以阻止高频信号泄露。多 普勒差频信号从检波三极管T2集电极输出后，经第六电感L6，以及第七电阻R7、第七电容 C7组成的谐振滤波电路(选频)，最后通过第九电阻R9输出。电源接入后经第八电容C8退 藕滤波后一路经第一电阻Rl和第五电感L5为振荡槽路和检波三极管T2供电，另一路经由第 二电阻R2 (上偏置)和第三电阻R3 (下偏置)为恒流三极管T3提供有稳压功能的直流偏置。 恒流三极管T3的BC结通过第四电阻R4和第三电感L3为振荡槽路提供接近于恒定的直流偏 置电流。而在全温区随温度变化相对直流而言变化较小的交流电流变化，则由交流负反馈补 偿。由于所需补偿较小，所以负反馈深度较小，使得振荡功率减少的较少，最终保持了较高 的探测灵敏度，同时保证了全温区的灵敏度不随温度变化率大幅下降。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有宽温区高灵敏度的微波电子测距仪前端模块，其特征是，构成中包括带环形天线的西勒三点式振荡器、检波电路和有源偏置电路，所述西勒三点式振荡器输出的混频信号经检波电路处理形成的多普勒差频信号经检波后，作为连接后级信号处理电路的输出，所述有源偏置电路由恒流三极管（Ｔ３）构成，所述恒流三极管（Ｔ３）的发射极经第八电阻（Ｒ８）接电源正极，集电极依次经第四电阻（Ｒ４）和第三电感（Ｌ３）接西勒三点式振荡器的振荡三极管（Ｔ１）的基极，恒流三极管（Ｔ３）基极的上、下偏置电阻分别是第二电阻（Ｒ２）和第三电阻（Ｒ３）。

【技术特征摘要】
1、一种具有宽温区高灵敏度的微波电子测距仪前端模块，其特征是，构成中包括带环形天线的西勒三点式振荡器、检波电路和有源偏置电路，所述西勒三点式振荡器输出的混频信号经检波电路处理形成的多普勒差频信号经检波后，作为连接后级信号处理电路的输出，所述有源偏置电路由恒流三极管(T3)构成，所述恒流三极管(T3)的发射极经第八电阻(R8)接电源正极，集电极依次经第四电阻(R4)和第三电感(L3)接西勒三点式振荡器的振荡三极管(T1)的基极，恒流三极管(T3)基极的上、下偏置电阻分别是第二电阻(R2)和第三电阻(R3)。2、 根据权利要求l所述具有宽温区高灵敏度的微波电子测距仪前端模块，其特征是，所 述西勒三点式振荡器由振荡三极管(Tl)、环形天线(AN)、电感、电容和电阻组成，所述振 荡三极管(Tl)的集电极经第一电感(Ll)、第二电容(C2)接环形天线(AN)的一端，基极 经串接的第二电感(L2)、第一电容(Cl)接环...

【专利技术属性】
技术研发人员：董京辉，于世洲，
申请(专利权)人：石家庄北方微电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]