一种多频段毫米波接收机及方法

摘要

本发明公开了一种多频段毫米波接收机及方法，采用多个处理电路对不同频段的信号使用正交混频变频，得到固定中心频率的复数中频信号，通过复数带通滤波器将作为负频率分量的镜像信号去除，实现镜像抑制，再将模拟中频信号通过模数转换器，依据带通采样定理，完成数字化的同时实现下变频，再经过后续数字信号处理恢复出发射端的原始信号。采用本发明可提高镜像抑制性能，简化系统结构，使之更易实现及集成。

主权项

一种多频段毫米波接收机，其特征在于包括：一个天线接收装置(1)，其频率接收范围覆盖多频段毫米波接收机支持的所有频段x_i,1≤i≤X，X为多频段毫米波接收机支持的频段数量；用于接收毫米波信号，并将毫米波信号发送给控制模块(2)；一个控制模块(2)，用于接收天线接收装置(1)传来的毫米波信号，根据毫米波信号所属的频段x_i将毫米波信号发送到对应频段处理电路的信号放大器(5)；并根据毫米波信号的中心频率f_RF向频率合成器(3)发送本振信号生成的控制信号；一个频率合成器(3)，用于根据控制模块(2)传送的控制信号合成本振信号L(t)，将本振信号传送给正交耦合器(4)；一个正交耦合器(4)，用于将本振信号分为两路正交的本振信号L_I(t)、L_Q(t)，并分别传送给X个N次谐波混频器组(7)；X个信号放大器(5)，用于将对应频段的毫米波信号放大，第i个信号放大器的接收频段为x_i；X个信号分路器(6)，用于将放大的毫米波分为相同的两路毫米波信号X(t)，分别传送给对应的混频器组(7)；X个N次谐波混频器组(7)，用于将毫米波信号与本振信号进行N次混频，第i个N次谐波混频器组的处理频段为x_i；每个N次谐波混频器组包括：一个N次谐波混频器(71)，用于将一路毫米波信号X(t)和一路本振信号L_I(t)进行N次混频，得到中频信号输出Y_I(t)并传送给复数带通滤波器(8)；一个N次谐波混频器(72)，用于将另一路毫米波信号X(t)和另一路本振信号L_Q(t)进行N次混频，得到中频信号输出Y_Q(t)并传送给复数带通滤波器(8)；一个复数带通滤波器(8)，其中心频率f_BPF＝f_if，f_if为N次谐波混频器组(7)设置的固定输出中频频率，滤波带宽B_BPF＞B_RF，B_RF为毫米波信号带宽；用于对中频信号输出Y_I(t)与Y_Q(t)组合成的复数信号Y(t)＝Y_I(t)+jY_Q(t)进行滤波，去除镜像信号，得到有用信号，输出两个有用信号分量Z_I(t)和Z_Q(t)；两个模数转换器(11)，用于分别对有用信号分量Z_I(t)和Z_Q(t)进行带通采样，将有用信号分量Z_I(t)和Z_Q(t)转换为两路数字信号W_I(t)和W_Q(t)，采样频率且f_s≥n×2B，其中k和n分别为正整数，B为发射端信源的基带信号带宽，同时实现信号下变频，使数字信号W_I(t)和W_Q(t)成为基带信号；一个数字信号处理模块(12)，用于对两路数字信号W_I(t)和W_Q(t)进行数字信号处理，包括数字低通滤波、解调，恢复出发射端发射的信号。