噪声标准装置中频接收机设计.pdf

2015年10月宇航计测技术 Oct.,2015
第35卷 第5期 JournalofAstronauticMetrologyandMeasurement Vol.35,No.5
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文章编号:1000-7202201505-0027-05 中图分类号:TP732 文献标识码:A
噪声标准装置中频接收机设计
谭 帆 陈晋龙
北京无线电计量测试研究所,北京100039
摘 要 介绍了噪声标准装置中种高灵敏度中频接收机的设计,该接收机可替代安捷伦8970等噪声系
数测试仪完成噪声功率的测量工作。本文比较详细的介绍了它的设计原理,并给出测试结果。
关键词 中频接收机 噪声标准 噪声功率
度、低噪声、高灵敏度的中频接收机来对噪声功率进
1 引 言
行测试。本文根据噪声标准对中频接收机的要求,
参考安捷伦8970的原理,重新设计了中频接收机,
随着雷达、导航、通信等技术的发展,对低噪声
并给出了测试数据。从测试结果看,该接收机可以
器件的要求越来越高。检测器件的性能和度量通信
替代安捷伦8970完成对噪声功率的测量工作。
设备接收微弱信号的能力,需要测量器件与设备的
噪声特性,使得噪声系数的测试与计量变得极为重
要,因此需要建立相应的噪声标准以保证量值的准 2 设计原理
确统。国际上些技术先进的国家早已建立了部
分毫米波频段的噪声计量标准 ,如美国在1983设计采用超外差结构,可直接测量101000MHz
年前就研制了3mm的标准噪声源;英国现在可以在频率范围内的噪声信号,测量带宽可在36MHz,
0.01110GHz的范围内提供噪声计量和测试服 12MHz和6MHz之间选取,该中频接收机的原理图
务,而我国到目前为止只在12GHz以下频段建立了如图1所示。
若干点频的国家噪声标准。标准的建立需要有高精
收稿日期:2015-04-13,修回日期:2015-09-22
作者简介:谭帆1981-,男,工程师,主要研究方向:微波辐射计设计。28宇航计测技术 2015年
2015年10月宇航计测技术 Oct.,2015
第35卷 第5期 JournalofAstronauticMetrologyandMeasurement Vol.35,No.5
試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試
文章编号:1000-7202201505-0027-05 中图分类号:TP732 文献标识码:A
噪声标准装置中频接收机设计
谭 帆 陈晋龙
北京无线电计量测试研究所,北京100039
图1 中频接收机原理图
摘 要 介绍了噪声标准装置中种高灵敏度中频接收机的设计,该接收机可替代安捷伦8970等噪声系
数测试仪完成噪声功率的测量工作。本文比较详细的介绍了它的设计原理,并给出测试结果。
由图1可知,101000MHz信号先经过低通
关键词 中频接收机 噪声标准 噪声功率
滤波器限制带宽后,进入前级低噪声放大器,以改善
整个接收机链路的噪声系数,放大器增益为20dB
左右。在第级混频处,信号和第本振混频得到
2200MHz的第中频信号。第级混频器采用双
平衡混频器。第本振由锁相环产生,其频率范围
为22103200MHz。2200MHz的第中频信号
通过2200MHz带通滤波器滤波后送到第二级混频
器,第中频信号进入第二级混频器与2340MHz
的第二本振混频,产生140MHz第二中频信号,经开
关滤波器组选出140MHz中频信号带宽分别为
36MHpze,ri1m2eMnHtrze和sul6tsMwHezre。pro该po设se计di为nt防his止a第rticle本.振
泄漏及其它寄生影响,2200MHz带通滤波器采用7
图2 2200MHz腔体带通滤波器指标曲线图
阶谐振腔体结构,以得到良好的矩形系数,保证较高
的带外抑制。开关滤波器组采用矩形系数高的声表
为了保证接收机的灵敏度,要求接收机的噪声
结构,同样也是为了保证较高的带外抑制。第二本度、低噪声、高灵敏度的中频接收机来对噪声功率进
1 引 言
系数应尽可能的小。对于多级级联网络构成的系
行测试。本文根据噪声标准对中频接收机的要求,
振同样采用锁相环产生。程控中频放大部分由低通
统,整机的噪声系数计算公式如下
参考安捷伦8970的原理,重新设计了中频接收机,
滤波器、中频放大器和数控衰减器组成。中频放大
随着雷达、导航、通信等技术的发展,对低噪声
器由四级放大器组成,通道的增益通过数控衰减器并给出了测试数据。从测试结果看,该接收机可以
器件的要求越来越高。检测器件的性能和度量通信
替代安捷伦8970完成对噪声功率的测量工作。
可以在1045dB范围内以0.5dB为步进连续可
式中:F,F,F,F分别代表各级网络单独存
设备接收微弱信号的能力,需要测量器件与设备的
调。检波器采用的是 AD公司的对数检波器
在时的噪声系数;G,G,G,G分别为相应的
噪声特性,使得噪声系数的测试与计量变得极为重
ADL5902,其工作频率为509000MHz,线性动
功率增益。
要,因此需要建立相应的噪声标准以保证量值的准 2 设计原理
态范围为-623dBm,对数斜率约为70mVdB。
由此可见对于多级级联网络构成的系统,其整
确统。国际上些技术先进的国家早已建立了部
本文中的中频接收机,分别在两次变频后进行
机噪声系数主要取决于前级的噪声系数和增益。
分毫米波频段的噪声计量标准 ,如美国在1983设计采用超外差结构,可直接测量101000MHz
滤波,第次变频后经过2200MHz7阶谐振腔体带
因此在接收机设计中,通常将低噪声放大器置于接
年前就研制了3mm的标准噪声源;英国现在可以在频率范围内的噪声信号,测量带宽可在36MHz,
通滤波器,其具体指标如图2所示,这级滤波能把
收系统的前端,通过其来控制整机的噪声系数,其
0.01110GHz的范围内提供噪声计量和测试服 12MHz和6MHz之间选取,该中频接收机的原理图
本振信号,镜像频率及相关的交调抑制到65dBc。
性能指标的好坏对接收机整体性能有很大影响。
务,而我国到目前为止只在12GHz以下频段建立了如图1所示。
通过二次变频后的开关滤波器组,满足噪声标准装
本中频接收机的噪声系数计算结果如图4所示,由
若干点频的国家噪声标准。标准的建立需要有高精
置对被测噪声带宽的要求。开关滤波器组由矩形系
计算可得系统最大功率增益为57.5dB,噪声系数为
收稿日期:2015-04-13,修回日期:2015-09-22
数高的声表滤波器组成,具体指标如图3所示。
作者简介:谭帆1981-,男,工程师,主要研究方向:微波辐射计设计。 第285期 噪声标准宇装航置计中测频技接收术机 设 计 201529年
2015年10月宇航计测技术 Oct.,2015
第35卷 第5期 JournalofAstronauticMetrologyandMeasurement Vol.35,No.5
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