CN107733374A - 一种基于频率探测的阵列放大器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于频率探测的阵列放大器，阵列放大器中包括若干个子放大器，若干个子放大器与阵列探测器中的若干个子探测器一一对应，在若干个子放大器中均包括LC反馈谐振结构；LC反馈谐振结构，用于在接收到的信号中选取出特定频率的信号，以使每个子放大器选取的信号的频率跟与其相邻的其他子放大器选取的信号的频率不同。本发明的技术方案通过从放大器电路上进行改进，利用LC反馈谐振结构使阵列放大器中各个子放大器输出电信号的待检测频率不一致，避免了各子放大器间的相互干扰，降低了数据处理难度，从功能上实现各个子探测器及子放大器的独立检测。

Description

一种基于频率探测的阵列放大器
技术领域
本发明涉及放大器领域，特别涉及一种基于频率探测的阵列放大器。
背景技术
目前的阵列放大器采用密集排布的方式，且各放大器输出信号频率一致。 这样在频率检测时，某一探测器的频率信号就会辐射出去，对周边的探测器产 生干扰，使得周边的探测器无法实现独立的检测功能。
发明内容
为了避免阵列放大器在频率检测过程中相互串扰，本发明提供了一种基于 频率探测的阵列放大器。
本发明提供的基于频率探测的阵列放大器，所述阵列放大器中包括若干个 子放大器，所述若干个子放大器与阵列探测器中的若干个子探测器一一对应， 在所述若干个子放大器中均包括LC反馈谐振结构；
所述LC反馈谐振结构，用于在接收到的信号中选取出特定频率的信号， 以使每个子放大器选取的信号的频率跟与其相邻的其他子放大器选取的信号 的频率不同。
可选的，在本发明所述的基于频率探测的阵列放大器中，所述LC反馈谐 振结构具体用于：
确定与所述LC反馈谐振结构所属的子放大器相对应的子探测器，利用所 述子探测器的电容、和所述LC反馈谐振结构的电容，确定出选频电容值；
利用所述选频电容值，确定出特定频率的信号的频率；
根据确定的频率在所述接收到的信号中选取出特定频率的信号。
可选的，在本发明所述的基于频率探测的阵列放大器中，所述LC反馈谐 振结构具体用于：
计算所述子探测器的电容值和所述LC反馈谐振结构的电容值的乘积；
计算所述子探测器的电容值和所述LC反馈谐振结构的电容值的和；
计算所述乘积与所述和的比值，得到所述选频电容值。
可选的，在本发明所述的基于频率探测的阵列放大器中，每一个子探测器 还包括：运算放大器、及LC平衡结构，其中，所述运算放大器包括反相输入 端、同相输入端、及平衡输出端，所述LC反馈谐振结构的两端分别与所述反 相输入端和所述平衡输出端连接，在所述反相输入端与所述平衡输出端之间构 成负反馈网络；所述LC平衡结构与所述同相输入端连接；
所述LC反馈谐振结构，用于在接收到的信号中选取出特定频率的信号；
所述运算放大器，用于对所述特定频率的信号提供跨导增益；
所述LC平衡结构，用于对所述同相输入端和所述反相输入端的偏置电流 进行平衡匹配。
可选的，在本发明所述的基于频率探测的阵列放大器中，所述LC平衡结 构的电容值与所述LC反馈谐振结构的电容值相同。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的基于频率探测的阵列放大器，从放大器电路上进行改进，利 用LC反馈谐振结构使阵列放大器中各个子放大器输出电信号的待检测频率不 一致，避免了各子放大器间的相互干扰，降低了数据处理难度，从功能上实现 各个子探测器及子放大器的独立检测。
附图说明
图1为本发明实施例中对各子放大器进行不同频率谐振示例图；
图2为本发明实施例中基于频率探测的阵列放大器中每个子放大器的结构 示意图；
图3为现有技术中阵列放大器的基本结构示意图；
图4为现有技术中8×8阵列放大器的分布示意图；
图5为受干扰的放大器输出信号频谱图；
图6为本发明实施例中阵列放大器输出信号频谱图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了 本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被 这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本 公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了避免阵列放大器在频率检测过程中相互串扰，本发明提供了一种基于 频率探测的阵列放大器。以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。应当理 解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
本发明实施例的基于频率探测的阵列放大器，所述阵列放大器中包括若干 个子放大器，所述若干个子放大器与阵列探测器中的若干个子探测器一一对应， 在所述若干个子放大器中均包括LC反馈谐振结构；所述LC反馈谐振结构， 用于在接收到的信号中选取出特定频率的信号，以使每个子放大器选取的信号 的频率跟与其相邻的其他子放大器选取的信号的频率不同。
具体的，在本发明所述的基于频率探测的阵列放大器中，所述LC反馈谐 振结构具体用于：确定与所述LC反馈谐振结构所属的子放大器相对应的子探 测器，利用所述子探测器的电容、和所述LC反馈谐振结构的电容，确定出选 频电容值；利用所述选频电容值，确定出特定频率的信号的频率；根据确定的 频率在所述接收到的信号中选取出特定频率的信号。
具体的，在本发明所述的基于频率探测的阵列放大器中，所述LC反馈谐 振结构具体用于：计算所述子探测器的电容值和所述LC反馈谐振结构的电容 值的乘积；计算所述子探测器的电容值和所述LC反馈谐振结构的电容值的和； 计算所述乘积与所述和的比值，得到所述选频电容值。
举个例子，对8×8阵列中各个子放大器进行不同的频率谐振，图1为本发 明实施例中对各子放大器进行不同频率谐振示例图，如图1所示，对于该阵列 放大器中任意一个子放大器与它周边的子放大器谐振频率都不相同，这样在对 子探测器输出信号进行频率分析时，就会有效减弱其他子探测器输出信号的干 扰，降低了虚警概率。
可选的，在本发明所述的基于频率探测的阵列放大器中，每一个子探测器 还包括：运算放大器、及LC平衡结构，其中，所述运算放大器包括反相输入 端、同相输入端、及平衡输出端，所述LC反馈谐振结构的两端分别与所述反 相输入端和所述平衡输出端连接，在所述反相输入端与所述平衡输出端之间构 成负反馈网络；所述LC平衡结构与所述同相输入端连接；所述LC反馈谐振 结构，用于在接收到的信号中选取出特定频率的信号；所述运算放大器，用于 对所述特定频率的信号提供跨导增益；所述LC平衡结构，用于对所述同相输 入端和所述反相输入端的偏置电流进行平衡匹配。图2为本发明实施例中基于 频率探测的阵列放大器中每个子放大器的结构示意图。
具体的，在本发明所述的基于频率探测的阵列放大器中，所述LC平衡结 构的电容值与所述LC反馈谐振结构的电容值相同。
本发明实施例提供的基于频率探测的阵列放大器，从放大器电路上进行改 进，利用LC反馈谐振结构使阵列放大器中各个子放大器输出电信号的待检测 频率不一致，避免了各子放大器间的相互干扰，降低了数据处理难度，从功能 上实现各个子探测器及子放大器的独立检测。
图3为现有技术中阵列放大器的基本结构示意图，其中，阵列放大器中的 每个子放大器相同，且与阵列探测器一一对应。图4为现有技术中8×8阵列 放大器的分布示意图，如图4所示，由于各个单元放大器间的距离很近，极易 产生串扰。假设实际信号中，A1放大器对应的探测器是可以测到信号，相邻 的A2、B1放大器对应的探测器无法探测到信号。当对A1放大器输出的电信 号进行频率分析时，由于电磁辐射等原因，A2、B1放大器也会受到干扰，产 生相同频率的信号。图5为受干扰的放大器输出信号频谱，从图5中看出，在 一定的检测门限下，A2、B1也会检测到信号，造成虚警，无法判断A2、B1 探测器功能是否正常，也无法判断回波信号是否全部收到。
本发明实施例利用LC反馈谐振结构来调节各个子放大器的待检测频率， 使对于同一频率回波，在经过子探测器及设计的谐振跨导放大器后，处于不同 的待检测频率。例如经A1后的待检测频率为fA1，A2后的待检测频率为fA2， B1后的待检测频率为fB1，以此类推。图6为本发明实施例中阵列放大器输出 信号频谱图。假设相同频率回波到达探测器，经过谐振放大器后，如图6示， 当A1有频率信号fA1时，虽然A2、B1仍然会有干扰频率fA1产生，但是A2、 B1的待检测频率已经发生搬移。对A2、B1来说，A2的待检测频率为fA2，B1 的待检测频率为fB1，这样是不会互相干扰的。当A2有信号时，可以通过识别 fA2来达到排除干扰，识别信号的目的。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的 技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种基于频率探测的阵列放大器，其特征在于，所述阵列放大器中包括若干个子放大器，所述若干个子放大器与阵列探测器中的若干个子探测器一一对应，在所述若干个子放大器中均包括LC反馈谐振结构；
所述LC反馈谐振结构，用于在接收到的信号中选取出特定频率的信号，以使每个子放大器选取的信号的频率跟与其相邻的其他子放大器选取的信号的频率不同。
2.如权利要求1所述的基于频率探测的阵列放大器，其特征在于，所述LC反馈谐振结构具体用于：
确定与所述LC反馈谐振结构所属的子放大器相对应的子探测器，利用所述子探测器的电容、和所述LC反馈谐振结构的电容，确定出选频电容值；
利用所述选频电容值，确定出特定频率的信号的频率；
根据确定的频率在所述接收到的信号中选取出特定频率的信号。
3.如权利要求2所述的基于频率探测的阵列放大器，其特征在于，所述LC反馈谐振结构具体用于：
计算所述子探测器的电容值和所述LC反馈谐振结构的电容值的乘积；
计算所述子探测器的电容值和所述LC反馈谐振结构的电容值的和；
计算所述乘积与所述和的比值，得到所述选频电容值。
4.如权利要求1所述的基于频率探测的阵列放大器，其特征在于，每一个子探测器还包括：运算放大器、及LC平衡结构，其中，所述运算放大器包括反相输入端、同相输入端、及平衡输出端，所述LC反馈谐振结构的两端分别与所述反相输入端和所述平衡输出端连接，在所述反相输入端与所述平衡输出端之间构成负反馈网络；所述LC平衡结构与所述同相输入端连接；
所述LC反馈谐振结构，用于在接收到的信号中选取出特定频率的信号；
所述运算放大器，用于对所述特定频率的信号提供跨导增益；
所述LC平衡结构，用于对所述同相输入端和所述反相输入端的偏置电流进行平衡匹配。
5.如权利要求4所述的基于频率探测的阵列放大器，其特征在于，所述LC平衡结构的电容值与所述LC反馈谐振结构的电容值相同。
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