线性和对数双通道150MHz中频接收机的设计与实现∗

惠新亮

（中国电子科技集团公司第二十研究所西安710068）

线性和对数双通道150MHz中频接收机的设计与实现∗

惠新亮

（中国电子科技集团公司第二十研究所西安710068）

论文设计且实现同时具有线性和对数双通道的150MHz中频接收机。该接收机的线性通道AGC具有0dB-31.37dB可调范围，增益为20.35dB，而对数通道在输入动态范围86dB时，其对应的输出动态范围应大于38.15dB，± 25MHz时带外抑制均要大于45dB。

中频接收机；对数；线性；AGC

Class NumberTN773

1 引言

近年来，各项技术的快速发展对于接收机的性能要求越来越高，对接收机的线性度、动态范围、抗干扰能力、适应性等方面的性能和指标提出了越来越苛刻的要求［1～3］。另外，现代作战模式需要能够处理大动态范围的目标回波信号的中频接收机［3，9］。无论国内或国外，在设计雷达中频接收机时，为了保证其动态范围，大多数采用自动增益控制设计方案［5，9］。而基于对数放大器的中频接收机能够实现更大动态范围［11］，且具有较好的幅相一致性、较强的抗干扰能力［4，6～8，10］，因此，对同时具有线性和对数双通道的中频接收机进行较深入的设计研究对雷达接收技术的发展有重要的意义。

本文主要介绍一种同时具有线性和对数双通道的中频接收机。该接收机的中频输入信号经过耦合器分两路输出，其中一路通过数控衰减器、中频放大器及滤波器来实现通道AGC、增益和抗干扰等；另外一路通过中频匹配放大器、对数放大器和滤波器来实现通道大动态范围和抗干扰等。

2 中频接收机设计

该电路主要是将射频模块输出的150MHz中频信号进过耦合器分为两路，然后通过放大器、滤波器对接收到的微弱信号进行放大、滤波处理，同时抑制来自外部的干扰、杂波以及机内的噪声，使信号保持尽可能多的目标信息，用以进行下一步的信号处理和数据处理［1～3，9］。其原理框图见图1。

2.1 线性通道设计

主要技术指标：

•中频线性支路增益：≥16dB；

•中频线性支路AGC控制范围：0dB～31.5dB；

•匹配滤波器带宽：30 MHz±1MHz（3dB）

TQP4M9071为6位进0.5dB数控衰减器，以此来实现AGC为0dB～31.5dB的增益可调范围。考虑到失配和连接器引入的损耗3dB，且线性通道各个器件的插损，因此选择13所的HES387A放大器。

2.2 对数通道设计

主要技术指标：

•中频对数支路输入动态范围：-78dBm～+8dBm（86dB）；

•中频对数支路输出动态范围：-25dBm～10dBm（35dB）；

•中频对数支路输出P-1：≥10dBm；

•匹配滤波器带宽：30 MHz±1MHz（3dB）。

输入信号动态为-78dBm～+8dBm，经过6dB耦合器，信号动态为-84dBm～+2dBm。对数放大器选择24所SFM8542K器件，其输入动态为范围：-74dBm～+12dBm，为了使输入信号和对数放大器动态匹配，对数放大前增加一级匹配10dB放大。

3 中频接收机测试结果

通过对线性通道和对数通道的技术指标的计算和分析，完成了器件的选择和链路的计算，并完成了原理图和PCB的设计及加工。线性通道和对数通道测试结果分别如图2和图3所示。

3.1 线性通道

通过对线性通道的测试，其测试结果如图2所示：图2（a）为衰减量和增益与衰减状态的关系，由图可知，其衰减范围为0dB～31.37dB，增益为20.35，即增益或输出信号的可调动态范围为0dB～31.37dB。其与设计要求偏差0.41%，属于器件允许的误差之内；对150MHz中频信号±10MHz带宽内的增益研究发现，该带宽内的增益平均值为20.33dB，增益平坦度为0.4dB，如图2（b）所示；另外，当输入信号为-30dBm时，其输出信号的3dB带宽为30.14MHz，带外抑制在±25MHz时分别为45.85dB和46.43dB，如图2（c）所示。该线性通道的性能均满足设计要求。

3.2 对数通道

通过对对数通道的测试，其测试结果如图3所示：当输入信号为-78dBm时，其中频输出信号为-26.06dBm，输入信号为8dBm时，其对应的中频输出信号为12.09dBm，即输出动态范围为-26.06～12.09dBm，其值大于35dB，且P-1为12.09dBm，如图3（a）所示；另外，当输入信号为-40dBm时，其输出信号的3dB带宽为30.7MHz，带外抑制在±25MHz时分别为49.35dB和51.32dB，如图3（b）所示。该对数通道的性能均满足设计要求。

4 结语

本文通过设计实现了中频信号为150MHz的同时具有线性和对数双通道的中频接收机。其线性通道AGC具有0dB～31.37dB可调范围，增益为20.35dB，±10MHz的增益平坦度为0.4dB，且当输入信号为-30dBm时，3dB带宽为30.14MHz，±25MHz时其带外抑制分别为45.85dB和46.43dB。同样，对数通道在输入动态范围为86dB时，其输出动态范围为38.15dB，且P-1为12.09dBm。另外，当输入信号为-40dBm时，3dB带宽为30.7MHz，带外抑制在±25MHz时分别为49.35dB和51.32dB。

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Design and Implementation of 150MHz IF Receiver with a Linear and Logarithmic Dual-channel Channel

HUI Xinliang
（The Twentieth Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Xi'an710068）

This paper describes a dual channel of 150MHz IF receiver，which has achieved linear and logarithmic channel on a board.For the linear channel，the automatic gain control（AGC）adjustable range is from 0dB to 31.37dB.And the gain of the channel is 20.35dB.When the dynamic range of input is 86dB，the dynamic range of output is 38.15dB correspondingly.Compared with the signal of the center frequency，the out-of-band suppression is bigger than 45dB when the signal goes to±25MHz.

IF receiver，linear channel，logarithmic channel，AGC

TN773

10.3969/j.issn.1672-9730.2017.06.014

2016年12月7日，

2017年1月28日

惠新亮，男，硕士研究生，工程师，研究方向：射频电路的设计与开发。