[0022] 为使本发明的目的,技术方案和优点更加清晰明白,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0023] 如图1所示,一种多频段毫米波防撞雷达信号源,包括多频段毫米波防撞雷达信号源电路和金属屏蔽盒;多频段毫米波防撞雷达信号源电路固定在金属屏蔽盒内。
[0024] 所述的多频段毫米波防撞雷达信号源电路包括第一倍频器2、多频段带通滤波器3、第一功率放大器4、第二倍频器6、第一带通滤波器7、第二功率放大器8、第一驱动放大器
10、第三倍频器11、第二带通滤波器12、第三功率放大器13、第一天线5、第二天线9和第三天线14;
[0025] 第一倍频器2通过微波连接器连接一个微波信号源1,输出端与多频段带通滤波器3的输入端相连,多频段带通滤波器的第一频段输出端与第一功率放大器4的输入端相连,第一功率放大器4的输出端通过第一毫米波信号接口连接第一天线5;多频段带通滤波器3的第二频段输出端与第二倍频器6的输入端相连,第二倍频器6的输出端与第一带通滤波器
7的一端相连,第一带通滤波器的另一端与第二功率放大器8的输入端相连,第二功率放大器8的输出端通过第二毫米波信号接口连接第二天线9;多频段带通滤波器3的第三频段输出端与第一驱动放大器10的输入端相连,第一驱动放大器10的输出端与第三倍频器11的输入端相连,第三倍频器11的输出端与第二带通滤波器12的一端相连,第二带通滤波器12另一端与第三功率放大器13相连,第三功率放大器的输出端通过第三毫米波信号接口连接第三天线14;
[0026] 如图2所示,所述的第一带通滤波器和第二带通滤波器结构相同,其为锯齿状微带耦合结构,包括两个50欧姆微带线、六根平行耦合线和五根耦合线连接线;
[0027] 六根平行耦合线呈锯齿状排列,并通过耦合连接线串接,其中第一根和最后一根平行耦合线通过渐变线分别与一根50欧姆微带线连接;
[0028] 所述的第一倍频器采用四倍频单片电路,实现信号源的四倍频,以降低所需本地振荡信号的频率来解决现有本地振荡信号泄漏到天线,即射频发射端的问题,提高频率的稳定度;第二倍频器和第三倍频器采用二倍频单片电路,实现信号的二倍频,以得到所需要的信号频率,提高信号稳定度。
[0029] 所述的微波连接器采用SMA同轴连接器;第一毫米波信号接口采用2.92mm同轴连接器或者WR28微带-波导连接器,第二毫米波信号接口采用1.85mm同轴连接器或者WR15微带-波导连接器,第三毫米波信号接口采用1mm同轴连接器或者WR10微带-波导连接器;电源接头采用穿心电容。
[0030] 以22.8GHz、60.8GHz、76GHz三频段毫米波防撞雷达信号源为例对本发明进行描述。
[0031] 微波信号源1采用7.6GHz的正弦信号或者三角信号,经过四倍频器2的四倍频后,得到7.6GHz的各次谐波。多频段带通滤波器3将四倍频后的信号分离成三路不同频段的信号,频率分别是22.8GHz、30.4GHz、38GHz,即7.6GHz的三倍频、四倍频、五倍频。由于四倍频器产生的信号中除四倍信号外各谐波输出功率都很小,所以第一频段信号,即22.8GHz信号经过第一功率放大器4提高发射功率后由天线5发射出去;第二频段信号,即30.4GHz信号经过二倍频器6倍频后通过第一带通滤波器滤波7,第一带通滤波器7中心频率60.8GHz,带宽2GHz,用以提取60.8GHz的射频信号,最后通过第二功率放大器8提高发射功率后由天线9发射出去;第三频段信号,即38GHz信号经过第一驱动放大器10放大信号功率,经过二倍频器
11倍频后通过第二带通滤波器滤波12,第二带通滤波器12中心频率76GHz,带宽2GHz,用以提取76GHz的射频信号,最后通过第三功率放大器13提高发射功率后由天线14发射出去。三路信号是同时发射的,所以可以根据相应的应用频段和所需信号的发射距离来进行选择和搭配。
[0032] 实施例中的第一倍频器2采用UMS公司的单片四倍频芯片,输入频率范围为6.25-8.25GHz,四倍频后输出频率范围为25-33GHz。当输入信号采用7.6GHz,功率12dBm信号时,输出端可以得到一个30.4GHz,功率11dBm的信号。第二倍频器6采用UMS公司的单片二倍频芯片,输入频率范围27-33GHz,二倍频后输出频率范围54-66GHz。当输入信号采用30.8GHz,功率12dBm信号时,输出端可以得到一个60.8GHz,功率11dBm的信号。第三倍频器11采用UMS公司的W波段单片二倍频芯片,输入频率范围38-38.5GHz,二倍频后输出频率范围76-
77GHz。当输入信号采用38GHz,功率5dBm信号时,输出端可以得到一个76GHz,功率13dBm的信号。以上倍频器均用以产生相对应倍频后的信号,减小信号源的频率,提高频率稳定度;
[0033] 实施例中的第一带通滤波器7和第二带通滤波器12使得带通滤波器与芯片之间的互连更加的稳定和方便。第一带通滤波器工作在60.8GHz,带宽2GHz,用于提取60.8GHz的信号,滤除各次谐波和杂波;第二带通滤波器工作在76GHz,带宽2GHz,用于提取76GHz信号,滤除不需要的各次谐波和杂波。多频段带通滤波器3用于提取三倍频、四倍频、五倍频信号,提供给后级电路使用。以上带通滤波器均利用Advanced Design System和HFSS进行电磁场仿真以接近实际性能。
[0034] 实施例中第一功率放大器4和第一驱动放大器10采用UMS公司的四级GaAs功率放大器芯片,该四级功率放大器工作频率在20-40GHz,增益22dB,饱和输出功率20dBm,具有良好的输入宽带匹配,用于提高倍频后的三倍信号和五倍信号功率。第二功率放大器8采用Hittite公司的四级GaAs功率放大器,该四级功率放大器工作在50-66GHz,增益24dB,输出1dB压缩功率17dBm,用于提高第二路射频信号的发射功率。第三功率放大器13采用Hittite公司的四级GaAs功率放大器,该四级功率放大器工作在71-86GHz,增益15dB,输出1dB压缩功率15dBm,用于提高第三路射频信号的发射功率。
[0035] 以上内容是结合具体的实施案例对本发明作的详细说明,不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所述技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,对本发明的各组成部件、位置关系及连接方式在不改变其功能的情况下,进行的等效变换或替代,也落入本发明的保护范围。