一种用于舰载平台的小型化宽带双通道接收机

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一种轻小型S波段卫星中继通信机的设计与实现

一种轻小型S波段卫星中继通信机的设计与实现饶浩;梁显锋;张津舟;安军社【摘要】针对远海无人值守浮标与岸基站间的实时、可靠和高速率通信需求,研制了一种轻小型S波段卫星中继通信机.通过采用高集成度的零中频接收单元和25 W高效率GaN功放发射单元,实现了对岸站遥控指令(2 kbps)的接收和浮标载荷数据(2 Mbps)的实时回传.通过提高收发隔离度和实时解算接收信噪比,确保了海上卫星通信的高可靠性.通过射频前端和信号处理单元等硬件的一体化设计,实现了整机的轻小型化(尺寸约为192 mm×134 mm× 92 mm,质量小于2.0 kg)和低功耗(低于80 w).四级海况下的海上试验表明,S波段中继通信机能够满足复杂海况条件下远海浮标的实时高速率双向通信需求,大回路数据通信误码率Pe＜10-s.【期刊名称】《海洋技术》【年(卷),期】2019(038)004【总页数】6页(P15-20)【关键词】浮标;S波段链路;卫星中继通信机;零中频【作者】饶浩;梁显锋;张津舟;安军社【作者单位】中国科学院国家空间科学中心,北京100190;中国科学院大学,北京100190;中国科学院国家空间科学中心,北京100190;华为科技有限公司(北京),北京100085;中国科学院国家空间科学中心,北京100190【正文语种】中文【中图分类】TN927卫星通信因其通信距离远、覆盖面积大、数据容量大、灵活性高、不受地理位置和自然环境限制等优点，被世界各国广泛应用于深远海浮标与岸基站之间的实时数据传输[1-4]。

例如，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的监测浮标采用Argos卫星VHF波段或铱星L波段链路资源，可完成浮标与岸基站之间数据速率最大为9.6 kbps的实时通信任务[5]。

各国海洋维权执法浮标通过国际海事卫星(Inmarsat)BGAN（宽带全球区域网，Broadband Global Area Network）商用业务L波段卫星中继通信终端实现与岸基站之间最大464 kbps数据传输[6]任务，这也是目前国内大容量远海观测浮标数据回传所能达到的最高通信速率。

雷达-电子战-通信一体化概论

雷达-电子战-通信一体化概论》开放分类：书籍通信编辑词条分享•新知社新浪微博人人网腾讯微博移动说客网易微博开心001天涯MSN《雷达-电子战-通信一体化概论》是近代多传感器系统变革的新技术和新体制的集中体现，代表未来作战平台多传感器系统发展的必然趋势，是集中了现代材料学、光子学、微电子学、光电子技术、微机械技术，尤其是计算机硬件和软件以及软件无线电技术等各学科成就的高科技系统。

编辑摘要目录• 1 内容简介• 2 图书目录《雷达-电子战-通信一体化概论》- 内容简介图书封面《雷达-电子战-通信一体化概论》是近代多传感器系统变革的新技术和新体制的集中体现，代表未来作战平台多传感器系统发展的必然趋势，是集中了现代材料学、光子学、微电子学、光电子技术、微机械技术，尤其是计算机硬件和软件以及软件无线电技术等各学科成就的高科技系统。

《雷达-电子战-通信一体化概论》共分7章，内容包括：绪论，一体化航空电子系统，航空电子系统的综合传感器系统（ISS），舰用先进多功能射频概念（AMRFC），航空（或舰用）电子系统的综合射频孔径，航空（或舰用）电子系统的统一光电网络和航空（或舰用）电子软件架构设计技术。

《雷达-电子战-通信一体化概论》题材新颖，论述简明，由部件到整机紧密联系目前国内外多传感器综合的新概念和新技术，可供从事雷达、电子战和通信工程的广大科技人员阅读参考。

[1]第1章绪论1.1 概述1.2 雷达一通信一体化概念1.2.1 雷达信号与通信信号的特点1.2.2 雷达增加通信功能的可行性1.3 雷达一电子战一体化概念1.4 雷达一电子战一通信一体化概念1.5 航空电子系统一体化的若干重要技术简介1.5.1 航空电子系统综合设计技术1.5.2 综合处理系统技术1.5.3 共享孔径技术和有源相控阵技术1.5.4 综合传感器技术和共用模块设计技术1.5.5 总线技术和统一网络技术1.5.6 综合显控记录技术1.5.7 软件技术和软件无线电技术1.5.8 数据融合技术1.6 航空电子系统一体化的技术特征1.6.1 采用多功能共用模块1.6.2 资源冗余1.6.3 动态重构1.6.4 高利用率和可维修性？1.6.5 硬件和软件均采用开放式结构1.7 一体化电子系统中综合化和模块化之间的关系1.7.1 综合化和模块化之间的关系1.7.2 只有模块化，没有综合化技术，就无法实现系统一体化第2章一体化航空电子系统2.1 概述2.2 新一代航空电子系统结构的发展过程2.3 “宝石柱”计划2.3.1 概述2.3.2 “宝石柱”计划构成的系统2.3.3 “宝石柱”计划的特点2.3.4 ATF飞机的航空电子设备的综合化设计简介2.4 “宝石台”计划2.4.1 概述2.4.2 未来军用航空电子的发展趋势2.4.3 JSF航空电子设备简介2.5 “宝石柱”的通用综合处理器2.5.1 F一22的航空电子系统核心处理子系统结构2.5.2 F一22的通用综合处理器技术分析2.6 “宝石台”的综合核心处理器2.6.1 F一35的综合核心处理器技术分析2.6.2 “宝石台”的综合核心处理器系统级要求2.6.3 共用多芯片处理器2.6.4 公共控制单元2.6.5 共用模块2.6.6 共用处理单元第3章航空电子系统的综合传感器系统（ISS）3.1 概述3.2 传感器射频综合频段划分3.3 ISS的功能和要求3.4 ISS的实现途径3.4.1 传感器内部功能横向划分及综合3.4.2 实现射频综合方法分析3.4.3 ISS的构成方案3.5 综合传感器系统的论证结果3.5.1 ISS系统的工程流程3.5.2 需求的下行分析流程3.5.3 综合RF系统的定义3.5.4 基线ISS的结构3.5.5 ISS的RF线程3.5.6 开放式系统结构3.5.7 ISS的项目规划3.5.8 两个小组的ISS验证计划3.5.9 ISS的验证结果3.6 综合射频传感器的开放系统结构3.6.1 概述3.6.2 OSA的若干定义3.6.3 OSA的特性3.6.4 ISS的构形原理和OSA的实现途径3.7 开放式系统结构标准体系简介3.7.1 软件标准3.7.2 封装与接口标准3.7.3 通信与网络标准3.7.4 共用功能模块标准3.7.5 综合传感器标准3.7.6 系统级标准3.8 “宝石台”的综合射频系统简介第4章舰用先进多功能射频概念（AMRFC）4.1 概述4.2 演示验证方案中的RF’功能4.2.1 通信4.2.2 电子战4.2.3 雷达4.2.4 校正4.3 硬件结构4.3.1 发射阵列设计4.3.2 波形产生和分配4.3.3 接收阵列设计4.3.4 接收波束形成4.4 软件体系结构4.4.1 概述4.4.2 核心系统软件4.4.3 RF功能软件4.5 试验台结构4.6 概念场景4.7 结果和演示性能第5章航空（或舰用）电子系统的综合射频孔径5.1 概述5.2 航空电子系统中的综合射频孔径I5.3 F-22和F一35战斗机中的射频孔径I5.3.1 联合式孔径配置5.3.2 增强孔径配置5.4 一种先进共享孑L径计划（ASAP）的阵列设计概念5.4.1 ASAP系统概念5.4.2 辐射孔径设计5.4.3 ‘T／R模块5.4.4 波束形成网络的设计5.4.5 时间分割5.5 一种宽带双波束接收阵列设计5.5.1 共享孔径阵列概念5.5.2 宽带双极化辐射单元5.5.3 宽带双通道接收模块5.5.4 宽带双波束接收阵列设计5.6 几种超宽带多频段共用孔径相控阵天线简介5.6.1 采用交替锥形单元和波导辐射器的舰载的多频段相控阵列天线5.6.2 一种超宽带多频段天线5.6.3 一种共用孔径多频段雷达天线5.6.4 一种宽带多极化共用孔径天线简介5.7 车载多功能射频应用的Ka频段电扫天线5.7.1 概述5.7.2 电扫天线的工作原理5.7.3 波束开关网络5.7.4 罗特曼透镜5.7.5 放大器5.7.6 贴片阵列5.7.7 微波暗室测量法第6章航空（或舰用）电子系统的统一光电网络6.1 概述6.1.1 当前航空电子系统中互连的概念6.1.2 光学互连概念6.1.3 统一航空电子网络的要求6.2 光纤通道技术6.2.1 概述6.2.2 光纤通道技术分析6.2.3 光纤通道拓扑结构6.2.4 光纤通道的特性6.2.5 光纤通道通信系统6.3 光纤通道将代替MIL-STD-1553（GJB28）总线6.3.1 概述……第7章航空（或舰用）电子软件架构设计技术缩略语参考文献=======================================综合传感器系统就是针对航电系统的主要探测成本因素(也即传感器)而设计的。

舰载膛内多参数微型弹载记录仪的设计

计算机测量与控制．２０２１．２９（１２）　犆狅犿狆狌狋犲狉犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋牔犆狅狀狋狉狅犾　·１３１　·收稿日期：２０２１１００２；　修回日期：２０２１１１０２。

基金项目：国家自然科学基金（６１９７３２８０）。

作者简介：王　帅（１９９６），男，湖北襄阳人，硕士研究生，主要从事高速数据采集存储与传输、微惯性系统集成方向的研究。

李　杰（１９７６），男，山西吕梁人，教授，主要从事微系统集成理论、惯性感知与控制、组合导航理论等方向的研究。

引用格式：王　帅，李　杰，张德彪，等．舰载膛内多参数微型弹载记录仪的设计［Ｊ］．计算机测量与控制，２０２１，２９（１２）：１３１１３７．文章编号：１６７１４５９８（２０２１）１２０１３１０７ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０２１．１２．０２５中图分类号：ＴＰ４３１．２文献标识码：Ａ舰载膛内多参数微型弹载记录仪的设计王　帅，李　杰，张德彪，江　杰（中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原　０３００５１）摘要：针对舰炮高频射击场景以及常规导弹智能化改造的过程中，发射过程膛内不可见的各种关键指标的测量对于整体弹药发射过程的把控以及舰炮耐久极限性能的测量显得极为重要；基于ＩＰＣ传感器、ＭＥＭＳ高精度陀螺仪以及其余传感器，设计传感器阵列采集膛内过程相关数据；记录仪以ＦＰＧＡ为主控芯片，控制多通道高速模数转换实现对舰炮以及制导弹药击发出膛极短过程中关键参数的动态测试，再通过ＳＲＡＭ缓存后写入ｅＭＭＣ存储系统；记录仪实现８路４０ＭＳ／ｓ采样率的模拟信号以及２路数字信号采集，实现２５０ＭＢ／ｓ的数据存储；并且满足５００００ｇ以内冲击过载、１５０００°／ｓ角速率的恶劣环境下动态测试，误差在１％以下，能够满足极短时间恶劣环境下的动态参数测量。

关键词：高速数据采集；ＦＰＧＡ；ｅＭＭＣ；ＣＲＣ校验；ＩＣＰ加速度传感器犇犲狊犻犵狀狅犳犕狌犾狋犻－犘犪狉犪犿犲狋犲狉犕犻狀犻犪狋狌狉犲犕犻狊狊犻犾犲犚犲犮狅狉犱犲狉犻狀犅狅狉犲ＷＡＮＧＳｈｕａｉ，ＬＩＪｉｅ，ＺＨＡＮＧＤｅｂｉａｏ，ＪＩＡＮＧＪｉｅ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＤｙｎａｍｉｃＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００５１，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｇｕｉｄｅｄｍｉｓｓｉｌｅｆｏｒｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙｆｉｒｉｎｇｏｆｎａｖａｌｇｕｎａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｉｓｓｉｌｅ，ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｖａｒｉｏｕｓｋｅｙｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｉｎｖｉｓｉｂｌｅｉｎｔｈｅｆｉｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｆｉｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｅｎｄｕｒａｎｃｅｌｉｍｉｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｎａｖａｌｇｕｎ．ＴｈｉｓｄｅｓｉｇｎｉｓｂａｓｅｄｏｎＩＰＣｓｅｎｓｏｒ，ＭＥＭＳｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｇｙｒｏｓｃｏｐｅａｎｄｏｔｈｅｒｓｅｎｓｏｒｓｔｏｄｅｓｉｇｎｓｅｎｓｏｒａｒｒａｙｔｏｃｏｌｌｅｃｔｉｎ－ｂｏｒｅｐｒｏｃｅｓｓｄａｔａ．ＴｈｉｓｄｅｓｉｇｎｕｓｅｓＦＰＧＡａｓｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｃｈｉｐａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｃｈａｎｎｅｌｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄＡＮＡＬＯＧ－ｔｏ－ｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｔｅｓｔｏｆｔｈｅｆｉｒｉｎｇｃｈａｍｂｅｒｏｆｎａｖａｌｇｕｎａｎｄｇｕｉｄｅｄａｍｍｕｎｉｔｉｏｎｉｎａｖｅｒｙｓｈｏｒｔｔｉｍｅｐｅｒｉｏｄ．ＡｆｔｅｒｐａｓｓｉｎｇｔｈｅＳＲＡＭｃａｃｈｅ，ｉｔｉｓｗｒｉｔｔｅｎｉｎｔｏｔｈｅｅＭＭＣｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｒｅｃｏｒｄｅｒｒｅａｌｉｚｅｓ８－ｃｈａｎｎｅｌ４０ＭＳ／ｓｓａｍｐｌｉｎｇｒａｔｅｏｆａｎａｌｏｇｓｉｇｎａｌａｎｄ２－ｃｈａｎｎｅｌｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄｒｅａｌｉｚｅｓ２５０ＭＢ／ｓｄａｔａｓｔｏｒａｇｅ．Ａｎｄｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｖｅｒｌｏａｄｗｉｔｈｉｎ５００００ｇ，１２０００°／ｓａｎｇｕｌａｒｒａｔｅｏｆｈａｒｓｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｄｙｎａｍｉｃｔｅｓｔ，ｅｒｒｏｒｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ１％，ｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｖｅｒｙｓｈｏｒｔｔｉｍｅｏｆｈａｒｓｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｄｙｎａｍｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ＦＰＧＡ；ｅＭＭＣ；ＣＲＣ；ＩＣＰａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ０　引言近年来，我国国防事业日益强大，走进国防现代化改革的关键时期，其中舰艇是海军的核心力量，在以驱逐舰为代表的各类大型舰艇中，主炮承担主要毁伤与护卫的任务。

一种小型舰艇模块化火箭稳定发射平台及其控制方法[发明专利]

专利名称：一种小型舰艇模块化火箭稳定发射平台及其控制方法
专利类型：发明专利
发明人：娄文忠,赵飞,苏子龙,何博
申请号：CN202011421179.X
申请日：20201208
公开号：CN112595173A
公开日：
20210402
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种小型舰艇模块化火箭稳定发射平台及其控制方法。

本发明采用多套传动机构，能够根据不同海况进行多模式控制，而且具备容错控制机制，灵活性高、抗风浪能力强等优异性能，在小型舰艇发射领域具有很高的应用价值；为了应对发射瞬间的高过载及振动环境，采用瞬发支撑装置及其特定的驱动控制方法，电磁场驱动瞬发支撑装置仅在火箭发射瞬间的微小时域内发挥其作用以抵消武器发射的高过载，专用驱动电路使小型舰艇发射系统在低功率条件下既具高动态性也具有较高的发射支撑刚度和抗冲击性能。

申请人：北京理工大学
地址：100081 北京市海淀区中关村南大街5号
国籍：CN
代理机构：北京万象新悦知识产权代理有限公司
代理人：王岩
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一种适用于舰载电子战系统的多路射频光传输设备[发明专利]

专利名称：一种适用于舰载电子战系统的多路射频光传输设备专利类型：发明专利
发明人：于成龙,左朋莎,魏元璋,任欢,朴伟涛
申请号：CN202111565120.2
申请日：20211220
公开号：CN114422032A
公开日：
20220429
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种适用于舰载电子战系统的多路射频光传输设备，包括光端发射模块和光端接收模块，光端发射模块中设有光发射组件及波分复用器；光端接收模块中包括解波分复用器、光接收组件、增益可调放大组件，每个光发射组件输入端接入一路射频信号并将其调制为一路光信号输出至波分复用器合成为一路复合光信号，复合光信号通过光纤传递至解波分复用器，解波分复用器将复合光信号分解为多个光信号并分别送至光接收组件，光接收组件将光信号解调为射频信号后输出至对应的增益可调放大组件。

本发明可实现多路射频光链路传输，具有传输射频信号的频率高、带宽宽、输入动态范围大、接收信号波形的匹配度高、抗电磁干扰能力强的优势。

申请人：中航光电科技股份有限公司
地址：471003 河南省洛阳市高新区周山路10号
国籍：CN
代理机构：洛阳华和知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：李世鹏
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利用双网桥网络互联来提高舰载C3I的抗毁性

利用双网桥网络互联来提高舰载C3I的抗毁性
梁广昱;贾巍
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】1998(034)009
【摘要】文章介绍了如何在由双桥连接的两个局域网中实现高可靠的文件传输，完成网桥的检测和自动切换。

文中给出了网桥的广播－收听异步检测算法，并提出用辅助路由选择来完成网桥切换的思想。

为实现文件的可靠传输，文中详细介绍了流量控制和差错检测的算法。

最后还给出了一种模拟ｗｉｎｄｏｗｓ消息机制，实现在ＤＯＳ环境下前后台并发控制的让权等待方法。

【总页数】3页(P23-24,52)
【作者】梁广昱;贾巍
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】E917
【相关文献】
1.C3I系统的抗毁性研究 [J], 杨晓辉;王加存
2.一种C3I系统网络抗毁性指标分析 [J], 魏军;杨春辉;杨建军
3.利用双网桥网络互联来提高舰载C3I系统的抗毁性 [J], 梁广昱;贾巍
4.舰载C3I系统通信网络可靠性效能分析 [J], 孙永平;刘元;毛建舟
5.舰载C3I系统人机可靠性模糊综合评估 [J], 许腾;盖世昌;朱智
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基于无线网络的双通道信号处理模块开发

基于无线网络的双通道信号处理模块开发
刘建朔;贾存旗;袁强
【期刊名称】《企业技术开发：下旬刊》
【年(卷),期】2013(032)001
【摘要】船舶主机的轴功率是判断船一机一桨匹配的重要参数之一。

文章介绍了一种船舶主机轴功率的测量方法一双通道信号分析处理模块，简述了双通道信号分析处理模块的组成以及原理。

该模块的两个通道分别实现了转速、扭矩信号采集的自动化和无线化。

此模块在一定条件下还可以对其他的信息进行采集，实现了远程双通道信号采集分析处理。

【总页数】3页(P3-5)
【作者】刘建朔;贾存旗;袁强
【作者单位】浙江海洋学院海运与港航建筑工程学院,浙江舟山316000
【正文语种】中文
【中图分类】U664.21
【相关文献】
1.基于无线网络的双通道信号处理模块开发
2.长江无线网络双通道切换技术研究
3.基于双通道的涡街流量计信号处理系统研究
4.基于无线网络的双通道信号处理模块开发
5.基于C8051F020的双通道信号处理系统设计
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一种用于舰载平台的小型化宽带双通道接收机
摘要：本文简要介绍了舰载平台用小型化宽带双通道接收机的设计方案。

详细
分析了杂散产生原理和改善杂散的实现方案，通过RF MEMS技术实现了镜像抑制滤波器的小型化设计；将电路一致性布局和软件控制方式结合实现通道间幅相一
致性。

接收机频率范围6～18GHz，中频带宽800MHz，带内平坦度≤±1.5dB，镜像抑制≥65dBc，幅度一致性≤±1.3dB，相位一致性≤±10°，杂散抑制≥55dBc。

关键词：小型化、宽带、双通道、镜像抑制、幅相一致性、杂散抑制引言
近年来，在我国大力发展海军的大背景下，各类型军用舰艇的建造进入高潮期。

宽带接
收机是舰载电子对抗平台的核心部件，用在相控阵T/R组件和信号处理机之间，应用前景非
常广泛。

超宽带特性使得接收机可以获得复杂目标的精细回波响应，对目标识别和目标成像
极为有利，但带来了平坦度和幅相一致性实现难度大，杂散抑制困难、中频带宽窄等问题[1][2]。

本文设计了一款中频带宽达800MHz的6～18GHz超宽带接收机。

1.方案设计
本设计采取多频段划分、超外差二次下变频方案。

采取多频段划分可以降低射频滤波器
的设计难度，且可以利用软件对各个频段的信号幅度相位进行独立补偿，降低宽带信号处理
的难度。

超外差接收机优点是灵敏度高、动态范围大，缺点为组合干扰频点多，杂散抑制困难，合理选择本振和中频频率是减小杂散的关键步骤。

6～18GHz跨越几个倍频程，抑制交调干扰的一种方案为通过上变频将频率搬移至两倍射
频频率之上，即一中频频率超过36GHz，但这样带来了成本的急剧增加。

若一中频频率与射
频频率重合，则射频带内干扰无法滤除。

本文选择了低于射频频率的一中频频率，原理框图
如图1所示，组件由两个相同的接收通道组成。

射频信号由开关滤波器组分为八个频段，通
过数控衰减器实现增益控制，增加接收机的动态范围。

为减小交调干扰，一中频分两个频段，第一段射频信号对应高中频，其余段对应低中频，分别为3.1～3.9GHz和4.1～4.9GHz。

二本
振信号为两个点频，将信号下变频到需要的中频。

二混频后的带通滤波器实现信道选择。

由于射频信号带宽宽、超外差接收机结构、本振和中频频率选择的特点，小型化设计、
镜像抑制、带内平坦度、幅相一致性、杂散抑制等是设计的重点和难点。

2. 镜像抑制的实现
MEMS滤波器具有体积小（是传统滤波器体积的1/6-1/8）、选择性好、高频损耗小，工
作频段高、易于和传统IC（集成电路）工艺集成等优点，可以满足新一代电子系统对小型化
射频前端的需求，文中的开关滤波器组选用8个MEMS滤波器。

MEMS滤波器由两层高阻硅衬底材料组成，如图3所示：其中下层衬底为交指型滤波器
的基本结构，上层衬底利用反应离子刻蚀（ICP）技术在下方谐振器对应形成微刻蚀屏蔽腔体，最终通过精密对准的圆片级键合工艺将二者结合。

通过两层键合对准完成。

该MEMS滤波器
克服了传统平面微波滤波器存在频率漂移的腔体效应，并增强了滤波器的通带远端的杂波抑
制能力。

由于MEMS工艺灵活的接地方式，大大缩小了滤波器的体积。

3. 通道间幅相一致性的实现
本方案中的接收组件应用于相控阵雷达中，每个面阵包含30个接收组件，即60个接收
通道，对通道间幅相一致性提出了较高要求。

对于超宽带接收机，通道间电长度和电路布局
的不一致将导致不同频点对应的电长度起伏很大，相位差的变化量也大，这个变化量基本无
法调整。

相位差的变化带来频响的差异，会产生带内增益起伏。

因此在电路设计时，对于接
收机的两个通道，在二混频及其之前采用完全相同的电路结构；在二混频之后，采用基本对
称的电路结构，以减少通道间不同频点幅度和相位差的变化。

通道间的相位差采用数控移相器进行补偿，即针对于开关滤波器组分段产生的八个射频
频段，每个射频频段给予不同的相位补偿，使得通道间的相位一致性满足需求。

数控移相器
设计在本振信号通路上，避免移相器各频点插入损耗的差异对射频信号通路的平坦度产生影响。

表1所示为典型的数控移相器真值表，其中“1”表示高电平，“0”表示低电平。

数控移相器实现各频段独立相位补偿的方法为：通过各频段通道间的相位差确定数控移
相器的控制码，然后通过Quartus II软件将各频段所对应的控制码写入CPLD器件，使得不同
频段码下CPLD提供给数控衰减器不同的控制码，从而实现各频段独立的相位补偿量。

当前级增益减小时，噪声系数增加；当前级增益为0或者更低时，后级模块噪声直接叠
加在系统噪声上。

因此需要合适的方案降低微波信号功率的同时对噪声系数影响最小。

另外，改善混频器端口匹配也能改善其交调分量。

5. 电磁兼容性和环境适应性设计
组件体积为200×70×14mm3，分为两层屏蔽盒结构设计，上层屏蔽盒包含二混频及其之
前的电路，采用传统的MIC电路结构，两个通道由屏蔽盒完全隔离开，减少信号间的串扰；
下层屏蔽盒包含二中频电路，采用RO4350C介质板6层压合PCB，通过多层布线实现各电信
号和控制信号互联。

为了增加通道间的隔离度，在二混频及之前的电路，两个通道采用完全
独立的屏蔽盒实现，中频电路尽量远离，且通过金属墙隔离。

组件实物如图7所示。

考虑舰
载应用环境，对组件的包含芯片部分进行了密封设计，电路板选用非漏铜工艺实制作，组件
外喷三防漆。

7．结论
本文介绍了一种用于舰载平台的小型化宽带双通道接收机的设计方案和细节。

接收机采
用经典的二次下变频超外差结构。

采用MEMS滤波器实现了小尺寸镜像抑制滤波器，介绍了
利用数控移相器调整通道间幅相一致性的具体方法，分析了组件杂散信号的来源和提高抑制
的方法，对电磁兼容性设计提出了具体方案。

在800MHz中频带宽上，实现了通道间良好的
幅相一致性、镜频干扰抑制和杂散抑制。

目前，该产品已成功应用于某舰载平台中，可以作
为同类型产品的设计参考。

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