專利名稱：多信道接收機(jī)的多路聯(lián)合快速數(shù)控agc裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無線電通信領(lǐng)域內(nèi)的多信道接收機(jī)的多路聯(lián)合快速數(shù)控AGC裝置，特別適用于同頻多信道測(cè)向接收機(jī)中作多路聯(lián)合快速數(shù)控AGC裝置，也可適用帶主控處理器結(jié)構(gòu)的同頻多信道接收機(jī)作多路聯(lián)合快速數(shù)控AGC裝置。
目前用于多信道測(cè)向接收機(jī)中的自動(dòng)增益控制(AGC)裝置主要有兩種，一種是模擬自動(dòng)增益控制(AGC)裝置，另一種是單路控制的數(shù)控自動(dòng)增益控制(AGC)裝置，這兩種自動(dòng)增益控制(AGC)裝置主要存在以下缺點(diǎn)，自動(dòng)增益控制(AGC)的建立時(shí)間長(zhǎng)，信道控制速度慢，控制精度低，另外各信道間的AGC控制值有可能不一樣，影響多信道接收機(jī)的多路一致性指標(biāo)。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種能快速建立信道自動(dòng)增益控制(AGC)、且所有信道具有相同衰減控制量的多信道接收機(jī)的多路聯(lián)合快速數(shù)控AGC裝置，且本實(shí)且新型還具有控制精度高，多路控制性能一致性好，線路簡(jiǎn)單，制作容易，成本低廉，便于普及推廣應(yīng)用等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由高頻放大器1、混頻及濾波器2、A/D轉(zhuǎn)換器3、主控處理器4、本振源5、電源6、數(shù)控衰減器A0、A1至A8組成。其中高頻放大器1出端依次串接數(shù)控衰減器A0、混頻及濾波器2、數(shù)控衰減器A1至A8、A/D轉(zhuǎn)換器3后構(gòu)成一路信道結(jié)構(gòu)，共由2至30路信道構(gòu)成，每路信道的A/D轉(zhuǎn)換器3出端數(shù)據(jù)總線分別與主控處理器4入端1至30腳連接，主控處理器4出端31腳分別通過數(shù)據(jù)控制總線與每路信道中數(shù)控衰減器A0、A1至A8入端3腳并聯(lián)連接，主控處理器4出入端32腳通過雙向數(shù)據(jù)總線與外接監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接，本振源5出端分別與各信道的混頻及濾波器2入端3腳并聯(lián)連接，電源6出端+V1、-V2電壓端分別與各路信道的高頻放大器1、混頻及濾波器2、A/D轉(zhuǎn)換器3、主控處理器4及本振源5各電源電壓入端并接、出端+V3、-V4電壓端分別與各路信道的數(shù)控衰減器A0、A1至A8的各電源電壓入端并接，各路信道的高頻放大器1入端外接天線高頻信號(hào)的出端。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施達(dá)到本實(shí)用新型各路信道的數(shù)控衰減器A0及A1至A8均由電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7、二級(jí)管D1、D2、電感L1至L3、電容C1至C5、電阻R1至R4組成，其中高頻放大器1出端或混頻及濾波器2出端串接電容C1后與電阻R1、R2、電容C2一端并接，電容C2另一端與電感L1及二極管D2負(fù)極并接，電感L1另一端接地端，二極管D2正極與電容C3、電感L2一端并接，電容C3另一端與電容C4一端、電阻R2另一端及電阻R3一端并接，電容C4另一端與A/D轉(zhuǎn)換器3入端連接，電阻R3另一端與電阻R1另一端、二極管D1負(fù)極及電感L3一端并接，電感L2另一端與電感L3另一端、電阻R4一端及電容C5一端并接，二極管D1正極和電容C5另一端與地端并接，電阻R4另一端與電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7入端1腳連接，主控處理器4出端31腳通過數(shù)據(jù)控制總線與電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7入端3腳連接，電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7入端2腳、4腳分別與電源6出端+V3、-V4電壓端連接。
本實(shí)用新型相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)1．本實(shí)用新型多個(gè)信道的數(shù)控衰減器A0及A1至A8利用主控處理器4聯(lián)合進(jìn)行初始設(shè)置及監(jiān)測(cè)與最終控制以實(shí)現(xiàn)信道的自動(dòng)增益控制AGC，因此能快速建立信道自動(dòng)增益控制，且AGC值設(shè)置準(zhǔn)確。
2．本用新型各信道的數(shù)控衰減器A0及A1至A8統(tǒng)一由主控處理器4控制AGC，因此所有信道具有相同的衰減控制量，使得信道的零值校準(zhǔn)易于實(shí)現(xiàn)，多路控制性能一致性好。
3．本實(shí)用新型AGC控制精度高，零值不隨輸入信號(hào)的改變而變化，而且線路簡(jiǎn)單，制作容易，所有各信道采用一致線路制作，并且成本低廉，便于普及推廣應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本實(shí)用新型原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型數(shù)控衰減器A0及A1至A8的電原理圖。
參照?qǐng)D1、圖2，本實(shí)用新型由高頻放大器1、混頻及濾波器2、A/D轉(zhuǎn)換器3、主控處理器4、本振源5、電源6、數(shù)控衰減器A0、A1至A8組成。其中高頻放大器1出端依次串接數(shù)控衰減器A0、混頻及濾波器2、數(shù)控衰減器A1至A8、A/D轉(zhuǎn)換器3后構(gòu)成一路信道結(jié)構(gòu)，共由2至30路信道構(gòu)成，各路信道的高頻放大器1入端外接天線高頻信號(hào)的出端，本實(shí)用新型實(shí)施例由四路信道構(gòu)成，每路信道的高頻放大器1入端與外接接收天線各天線陣元連接的天線陣開關(guān)連接，高頻放大器1其作用對(duì)天線接收的高頻信號(hào)進(jìn)行放大，實(shí)施例采用市售UTO-513型集成放大器制作，其高頻信號(hào)工作頻率為500MHz。
本實(shí)用新型每路信道的A/D轉(zhuǎn)換器3出端數(shù)據(jù)總線分別與主控處理器4入端1至30腳連接，主控處理器4出端31腳分別通過數(shù)據(jù)控制總線與各路信道中數(shù)控衰減器A0、A1至A8入端3并聯(lián)連接，主控處理器4出入端32腳通過雙向數(shù)據(jù)總線與外接監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接。本振源5出端分別與各信道的混頻及濾波器2入端3腳并聯(lián)連接?；祛l及濾波器2的作用是把高頻信號(hào)經(jīng)數(shù)控衰減器A0衰減后混頻變換成中頻信號(hào)，實(shí)施例中頻信號(hào)工作頻率為70MHz，本振源5其作用提供混頻及濾波器2混頻時(shí)的本振信號(hào)，實(shí)施例本振信號(hào)工作頻率為430MHz，本振源5仿制WS-8976測(cè)向機(jī)中的本振電路制作?；祛l及濾波器2中的混頻器部分采用市售MSA-1120型混頻集成塊制作。濾波器部分采用π型濾波器電路自制而成。本實(shí)用新型各路信道的數(shù)控衰減器A0及A1至A8均由電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7、二級(jí)管D1、D2、電感L1至L3、電容C1至C5、電阻R1至R4組成，其連接線路如下高頻放大器1入端或混頻及濾波器2入端串接電容C1后與電阻R1、R2、電容C2一端并接，電容C2另一端與電感L1及二極管D2負(fù)極并接，電感L1另一端接地端，二極管D2正極與電容C3、電感L2一端并接，電容C3另一端與電容C4一端、電阻R2另一端及電阻R3一端并接，電容C4另一端與A/D轉(zhuǎn)換器3入端連接，電阻R3另一端與電阻R1另一端、二極管D1負(fù)極及電感L3一端并接，電感L2另一端與電感L3另一端、電阻R4一端及電容C5一端并接，二極管D1正極和電容C5另一端與地端并接，電阻R4另一端與電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7入端1腳連接，主控處理器4出端31腳通過數(shù)據(jù)控制總線與電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7入端3腳連接，電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7入端2腳、4腳分別與電源6出端+V3、-V4電壓端連接。其每路信道的數(shù)控衰減器衰減控制如下，取數(shù)控衰減器A0及A1至A8的衰減量為a0及a1至a8，各信道總衰減量為D，當(dāng)控制精度要求較高時(shí)一般選取衰減量a2=2a1、a3=2a2，直至a8=2a7，即總的動(dòng)態(tài)范圍為D=Σi=08aidb]]>式中i為數(shù)控衰減器的編號(hào)。而當(dāng)控制精度要求較低時(shí)，即衰減量a1較大時(shí)，直至a8的衰減量選取應(yīng)以衰減器配置簡(jiǎn)潔性為依據(jù)。各數(shù)控衰減器A0及A1至A8工作原理如下當(dāng)主控處理器4輸出的控制電平TTL電平為高電平時(shí)，則電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7輸出-5V電壓，當(dāng)輸出的控制電平TTL電平為低電平時(shí)，則電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7輸出+5V電壓，電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7輸出的±5V電壓直接控制衰減量的輸出。電阻R1、R2、R3構(gòu)成衰減電路，電容C2、C3構(gòu)成交流信號(hào)直通電路，電容C1、C4為耦合電容，電感L1、L2、L3其作用為扼流圈，電容C5、電阻R4構(gòu)成控制分壓電路，二極管D1、D2作用為開關(guān)二極管。實(shí)施例數(shù)控衰減器A1至A8級(jí)數(shù)由信道的衰減量決定，電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7采用市售HE741型電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器制作，電感L1、L2、L3采用市售100μH的電感制作，電容C1至C5采用市售0.1μf電容制作，電阻R1至R4采用市售1KΩ電阻制作，二極管D1、D2采用市售2CK型二極管制作。
本實(shí)用新型A/D轉(zhuǎn)換器3的作用是把經(jīng)過數(shù)控衰減器A1至A8衰減后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入主控處理器4、主控處理器4根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器3輸入的數(shù)字電平大小輸出自動(dòng)增益AGC控制信號(hào)，控制各數(shù)控衰減器A0及A1至A8的衰減量，主控處理器4的其它作用還能控制初值的聯(lián)合設(shè)置、進(jìn)行實(shí)時(shí)信號(hào)幅度監(jiān)控及處理、以及多路聯(lián)合快速數(shù)控AGC的同時(shí)設(shè)置，同時(shí)把多路聯(lián)合自動(dòng)增益AGC控制后的各信道的數(shù)字信號(hào)輸入外接監(jiān)控計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)信號(hào)的測(cè)量，實(shí)施例A/D轉(zhuǎn)換器3采用市售HAS-1201型數(shù)模轉(zhuǎn)換集成塊制作。主控處理器4采用市售TM5320C30型主控處理集成塊制作。本實(shí)用新型電源6采用通用的直流穩(wěn)壓電源線路自制而成，實(shí)施例其輸出的+V1、-V2電壓端輸出±15V電壓分別提供各路信道的高頻放大器1、混頻及濾波器2、A/D轉(zhuǎn)換器3、主控處理器4及本振源5的各級(jí)直流工作電壓，輸出的+V3電壓端為+5V電壓、輸出的-V4電壓端為-5V電壓與各級(jí)數(shù)控衰減器A0及A1至A8中的電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7的+V3、-V4電壓端連接，提供電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器7的±5V轉(zhuǎn)換控制電壓。
本實(shí)用新型簡(jiǎn)要工作原理如下本實(shí)用新型自動(dòng)增益AGC控制量其初始設(shè)置控制主要根據(jù)各衰減器的衰減量及動(dòng)態(tài)范圍D值確定所需初始設(shè)置的信道數(shù)目及各信道的衰減量。確定的原則如下1．每個(gè)信道的值守動(dòng)態(tài)范圍不超過30dB對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器3位數(shù)為12。
2．每個(gè)信道的值守動(dòng)態(tài)范圍正好可以用若干個(gè)衰減器實(shí)現(xiàn)。
3．每個(gè)信道的值守動(dòng)態(tài)范圍盡量接近，而且初始設(shè)置信道數(shù)目盡量少。
4．信道的動(dòng)態(tài)范圍為各初始值守動(dòng)態(tài)范圍之和。
例如對(duì)于一個(gè)動(dòng)態(tài)范圍為80dB的接收機(jī)，數(shù)控衰減器A1至A8及A0取6個(gè)，6個(gè)數(shù)控衰減器的衰減量為a1為2、a2為4、a3為8、a4為16、a5為32、a0為18dB的四信道接收機(jī)的情況，則可以選定初如設(shè)置的信道數(shù)目為4，而每個(gè)信道的值守動(dòng)態(tài)范圍為20dB，于是可以選定第一個(gè)信道衰減量為AI1=a2+a4=4+16=20dB，值守范圍為0至20dB應(yīng)在靈敏度以上，第二個(gè)信道的衰減量為AI2=a3+a5=8+32=40dB，值守范圍為20至40dB；第三個(gè)信道的衰減量為AI3=a2+a3+a4+a5=4+8+16+32=60dB，值守范圍為40至60dB；第四個(gè)信道的衰減量為AI4=D=a1+a2+a3+a4+a5+a0=2+4+8+16+32+18=80dB，值守范圍為60至80dB。本實(shí)用新型的自動(dòng)增益AGC可以設(shè)置觸發(fā)門限用T表示，可設(shè)置為靈敏度以上0至D-a1dB，當(dāng)信號(hào)電平超過該門限值時(shí)，再對(duì)各路信道進(jìn)行自動(dòng)增益AGC控制值的設(shè)置。一般為了保證校零的精度，一次測(cè)向處理只設(shè)置一次AGC控制。工作時(shí)的算法流程圖如下圖3示假定初始信道數(shù)目為J。
本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把本實(shí)用新型圖1、圖2中的高頻放大器1及數(shù)控衰減器A0的電路安裝在一塊長(zhǎng)×寬為100×140毫米的小印刷板上、混頻及濾波器2電路安裝在一塊長(zhǎng)×寬為100×140毫米的小印刷板上、數(shù)控衰減器A1至A8及A/D轉(zhuǎn)換器3電路安裝在一塊長(zhǎng)×寬為200×140毫米小印刷板上，然后把上述三塊小印刷板安裝在一個(gè)長(zhǎng)×寬×高為450×150×50毫米的屏蔽盒內(nèi)，構(gòu)成了一路信道屏蔽盒結(jié)構(gòu)，其它信道屏蔽盒結(jié)構(gòu)相同。把本振源5電路安裝在一塊長(zhǎng)×寬為400×150毫米的大印刷板上、把主控處理器4及電源6電路安裝在一塊長(zhǎng)×寬為400×150毫米的大印刷板上，然后把二塊大印刷板分別安裝在長(zhǎng)×寬×高為450×150×50毫米的屏蔽盒內(nèi)，再把所有的屏蔽盒安裝在尺寸長(zhǎng)×寬×高為505×438×173毫米機(jī)箱內(nèi)，各屏蔽盒的各信號(hào)的出入端在屏蔽盒上安裝電纜插座，屏蔽盒之間通過電纜插頭及電纜線連接，電源6與各級(jí)相應(yīng)電源連接。在機(jī)箱的面板上安裝各信道入端的電纜插座及主控處理器4輸入輸出雙向數(shù)據(jù)總線的多芯插座，電纜插頭座及多芯插座均采有用市售通用件組裝。
權(quán)利要求1．一種由高頻放大器(1)、混頻及濾波器(2)、A/D轉(zhuǎn)換器(3)、主控處理器(4)、本振源(5)、電源(6)組成的多信道接收機(jī)的多路聯(lián)合快速數(shù)控AGC裝置，其特征在于還有數(shù)控衰減器A0、A1至A8組成，其中高頻放大器(1)出端依次串接數(shù)控衰減器A0、混頻及濾波器(2)、數(shù)控衰減器A1至A8、A/D轉(zhuǎn)換器(3)后構(gòu)成一路信道結(jié)構(gòu)，共由2至30路信道構(gòu)成，每路信道的A/D轉(zhuǎn)換器(3)出端數(shù)據(jù)總線分別與主控處理器(4)入端1至30腳連接，主控處理器(4)出端31腳分別通過數(shù)據(jù)控制總線與每路信道中數(shù)控衰減器A0、A1至A8入端3腳并聯(lián)連接，主控處理器(4)出入端32腳通過雙向數(shù)據(jù)總線與外接監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接，本振源(5)出端分別與各信道的混頻及濾波器(2)入端3腳并聯(lián)連接，電源(6)出端+V1、-V2電壓端分別與各路信道的高頻放大器(1)、混頻及濾波器(2)、A/D轉(zhuǎn)換器(3)、主控處理器(4)及本振源(5)各電源電壓入端并接、出端+V3、-V4電壓端分別與各路信道的數(shù)控衰減器A0、A1至A8的各電源電壓入端并接，各路信道的高頻放大器(1)入端外接天線高頻信號(hào)的出端。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的多信道接收機(jī)的多路聯(lián)合快速數(shù)控AGC裝置，其特征在于各路信道的數(shù)控衰減器A0及A1至A8均由電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器(7)、二級(jí)管D1、D2、電感L1至L3、電容C1至C5、電阻R1至R4組成，其中高頻放大器(1)出端或混頻及濾波器(2)出端串接電容C1后與電阻R1、R2、電容C2一端并接，電容C2另一端與電感L1及二極管D2負(fù)極并接，電感L1另一端接地端，二極管D2正極與電容C3、電感L2一端并接，電容C3另一端與電容C4一端、電阻R2另一端及電阻R3一端并接，電容C4另一端與A/D轉(zhuǎn)換器3入端連接，電阻R3另一端與電阻R1另一端、二極管D1負(fù)極及電感L3一端并接，電感L2另一端與電感L3另一端、電阻R4一端及電容C5一端并接，二極管D1正極和電容C5另一端與地端并接，電阻R4另一端與電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器(7)入端1腳連接，主控處理器(4)出端31腳通過數(shù)據(jù)控制總線與電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器(7)入端3腳連接，電壓轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器(7)入端2腳、4腳分別與電源(6)出端+V3、-V4電壓端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多信道接收機(jī)的多路聯(lián)合快速數(shù)控AGC裝置，它由高頻放大器、混頻及濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、主控處理器、本振源、電源及若干個(gè)數(shù)控衰減器組成，它采用多信道預(yù)置式可控獨(dú)立信道值守及利用多個(gè)信道的值守范圍組成整個(gè)接收機(jī)的信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍，快速建立AGC及各信道具有完成相同衰減控制量。并還具有控制精度高，一致性能好，線路簡(jiǎn)單，制作容易，成本低廉等特點(diǎn)。具有普及推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H03G3/20GK2353093SQ9722920
公開日1999年12月8日 申請(qǐng)日期1997年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月7日
發(fā)明者劉建華, 王慕璽 申請(qǐng)人:電子工業(yè)部第五十四研究所