一種大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，包括依次連接的接收天線、濾波模塊、射頻模塊和數(shù)字信號(hào)處理模塊及顯控板和電源模塊；射頻模塊包括依次連接的輸入保護(hù)電路、低噪聲放大器、混頻器、中頻濾波器、中頻放大器、AGC電路和AD采樣電路，中頻放大器和AGC電路之間連接有自檢電路，混頻器上連接有頻率合成器；數(shù)字信號(hào)處理模塊包括控制電路、信號(hào)解調(diào)電路、頻譜分析電路和以太網(wǎng)，控制電路分別與射頻模塊中的頻率合成器、AGC電路及數(shù)字信號(hào)處理模塊中的信號(hào)解調(diào)電路和頻譜分析電路連接，射頻模塊的AD采樣電路分別與數(shù)字信號(hào)處理模塊中信號(hào)解調(diào)電路和頻譜分析電路連接；具有動(dòng)態(tài)范圍大和抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于短波通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]短波通信的頻段范圍一般是在3MHz?30MHz內(nèi)，即波長(zhǎng)為IOm?100m。短波通信是通過電離層反射來進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信或通過地波進(jìn)行近距離傳輸?shù)囊环N通信手段。大約一百公里到數(shù)千公里范圍內(nèi)，不需要轉(zhuǎn)發(fā)器就可以進(jìn)行超視距通信。短波通信進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信時(shí)，僅需要不大的發(fā)射功率和適中的設(shè)備費(fèi)用，投資小，建臺(tái)快，維修方便，并且具有不易摧毀的特點(diǎn)，這是因?yàn)樽鳛槠洹爸欣^系統(tǒng)”的電離層不像電話線或地面中繼系統(tǒng)和衛(wèi)星中繼系統(tǒng)可能發(fā)生故障或被人為破壞，短波通信的這種無(wú)源中繼通信，使其抗毀能力、自主通信能力成為無(wú)可替代的重要戰(zhàn)略資源。由于短波通信的這些固有特點(diǎn)，多年來一直被廣泛用于政府、外交、氣象、商業(yè)等各個(gè)部門用以傳送語(yǔ)音、文字、圖像和數(shù)據(jù)等信息，同時(shí)它也是高空飛信和海上航行的必備通信方式，尤其是在軍事部門，它始終是軍事指揮的重要手段之一。
[0003]短波接收機(jī)是短波通信的重要組成部分，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，具有寬輸入信號(hào)帶寬的接收機(jī)作為獲取信息的設(shè)備前端，需求越來越強(qiáng)烈。傳統(tǒng)的短波接收機(jī)只能接收窄帶頻率的信號(hào)，無(wú)法接收處理寬帶信號(hào)。其次，傳統(tǒng)的短波接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍不夠大，會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)靈敏度低，抗干擾能力弱，無(wú)法保證微弱信號(hào)的接收質(zhì)量的問題。再次，傳統(tǒng)短波接收機(jī)不具備自檢功能，一旦某個(gè)模塊出現(xiàn)故障，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種抗干擾能力強(qiáng)的大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，并且該短波接收機(jī)還具備自檢功能，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障等問題。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，包括接收天線、濾波模塊、射頻模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊、顯控板、以及為射頻模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊和顯控板供電的電源模塊；所述接收天線、濾波模塊、射頻模塊和數(shù)字信號(hào)處理模塊依次連接，所述接收天線接收的信號(hào)通過濾波模塊和射頻模塊后傳送給信號(hào)處理模塊；
[0006]所述射頻模塊包括依次連接的輸入保護(hù)電路、低噪聲放大器、混頻器、中頻濾波器、中頻放大器、AGC (Automatic Gain Control,自動(dòng)增益控制)電路和AD采樣電路,所述中頻放大器和AGC電路之間連接有用于檢測(cè)射頻模塊輸出功率的自檢電路，所述混頻器上還連接有為混頻器提供本振信號(hào)的頻率合成器；
[0007]所述數(shù)字信號(hào)處理模塊包括控制電路、信號(hào)解調(diào)電路、頻譜分析電路和以太網(wǎng)，所述控制電路分別與射頻模塊中的頻率合成器、AGC電路及數(shù)字信號(hào)處理模塊中的信號(hào)解調(diào)電路和頻譜分析電路連接，所述射頻模塊的AD采樣電路分別與數(shù)字信號(hào)處理模塊中信號(hào)解調(diào)電路和頻譜分析電路連接，所述頻譜分析電路通過以太網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)連接；
[0008]所述濾波模塊與射頻模塊的輸入保護(hù)電路連接，所述射頻模塊的自檢電路輸出端連接顯控板。
[0009]優(yōu)選的，所述濾波模塊為帶通濾波器。
[0010]更進(jìn)一步的，所述帶通濾波器由9階切比雪夫低通濾波器和9階切比雪夫高通濾波器構(gòu)成，所述帶通濾波器的通頻帶為1.5MHZ-30MHZ。
[0011]優(yōu)選的，所述射頻模塊的中頻濾波器包括帶寬為25KHz晶體濾波器和帶寬為IMHz的聲表面波濾波器。
[0012]更進(jìn)一步的，所述電源模塊還連接有用于濾除電源上的干擾信號(hào)的濾波器，外部電壓通過濾波器后傳送到電源模塊。
[0013]更進(jìn)一步的，所述與電源模塊連接的濾波器為交直流濾波器，所述交直流濾波器包含交流電源濾波器和直流電源濾波器。
[0014]優(yōu)選的，所述頻譜分析電路通過千兆以太網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)連接。
[0015]優(yōu)選的，所述AD采樣電路的采樣速率為160MHz，AD采樣電路包括ADC芯片LTC2217IUP。
[0016]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0017](I)具有大動(dòng)態(tài)范圍:本實(shí)用新型采用了超外差一次變頻結(jié)構(gòu)方案，合理分配射頻模塊中每一電路的最大功率值，尤其是在放大器前，要滿足PldB壓縮點(diǎn)要求，防止信號(hào)壓縮。本實(shí)用新型通過選擇IP3值適合的混頻器，可以很好減少由此帶來的寄生響應(yīng)，使輸出中頻信號(hào)的交調(diào)產(chǎn)物很小，同時(shí)為了補(bǔ)償混頻器損耗，通過中頻放大器來降低系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，最后經(jīng)過AGC電路控制與AD采樣電路，使得本實(shí)用新型可以獲得更高的三階輸入截點(diǎn)，確保無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍指標(biāo)從不低于SOdB提高到不低于90dB，因此相對(duì)于現(xiàn)有短波接收機(jī)來說，提高了接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，具有較強(qiáng)的抗干擾能力和較高的靈敏度，從而保證了微弱信號(hào)的接收質(zhì)量。
[0018](2)具有自檢功能:本實(shí)用新型接收機(jī)中設(shè)置有自檢電路，當(dāng)自檢電路檢測(cè)到中頻放大器輸出功率小于設(shè)定門限時(shí)，向顯控板發(fā)送故障信號(hào)，通過顯控板發(fā)出報(bào)警信息，方便用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，以能夠及時(shí)進(jìn)行設(shè)備維修。
[0019](3)具有信號(hào)解調(diào)和頻譜分析功能:本實(shí)用新型的數(shù)字信號(hào)處理模塊同時(shí)包含有信號(hào)解調(diào)電路和頻譜分析電路，AD采樣電路根據(jù)信號(hào)的不同功能，將中頻數(shù)字信號(hào)發(fā)送給信號(hào)解調(diào)模塊或頻譜分析模塊。當(dāng)接收機(jī)工作在接收狀態(tài)時(shí)，選擇25KHz帶寬的晶體濾波器作為中頻濾波器，通過AD采樣電路將數(shù)字中頻信號(hào)發(fā)送給信號(hào)解調(diào)電路，使得接收機(jī)得到原信號(hào)；當(dāng)接收機(jī)工作在頻譜掃描狀態(tài)時(shí)，可選25KHz帶寬的晶體濾波器或IMHz帶寬的聲表面波濾波器作為中頻濾波器，以適應(yīng)不同頻率分辨率和不同掃描速率的要求，頻譜分析后的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)連接到網(wǎng)絡(luò)，通過用戶終端實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示頻譜分析結(jié)果。
[0020](4)具有體積小的優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型中所包含的各個(gè)模塊體積都非常小，因此安裝于19英寸IU的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)即可。
【專利附圖】

【附圖說明】[0021]圖1是本實(shí)用新型短波寬帶接收機(jī)結(jié)構(gòu)組成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0023]實(shí)施例
[0024]如圖1所示，本實(shí)施例公開了一種大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，包括接收天線、濾波模塊、射頻模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊、顯控板、以及為射頻模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊和顯控板供電的電源模塊；其中接收天線、濾波模塊、射頻模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊依次連接，接收天線接收的信號(hào)通過濾波模塊和射頻模塊傳送給數(shù)字信號(hào)處理模塊；其中:
[0025]濾波模塊:濾波模塊接收來自天線的射頻信號(hào)，對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行濾波后傳送給射頻模塊。該濾波模塊包含一個(gè)帶通濾波器，該帶通濾波器由9階切比雪夫低通濾波器和9階切比雪夫高通濾波器構(gòu)成，濾波器的通頻帶為1.5MHz-30MHz，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入信號(hào)的選頻，濾除了帶外信號(hào)。
[0026]射頻模塊:包括依次連接的輸入保護(hù)電路、低噪聲放大器、混頻器、中頻濾波器、中頻放大器、AGC電路和AD采樣電路，中頻放大器和AGC電路之間連接用于檢測(cè)射頻模塊輸出功率的自檢電路，混頻器上還連接有為混頻器提供本振信號(hào)的頻率合成器。其中射頻模塊的自檢電路輸出端連接顯控板。中頻濾波器包括帶寬為25KHz晶體濾波器和帶寬為IMHz的聲表面波濾波器；本實(shí)施例中采用采用IP3值高達(dá)+30dBm的混頻器，本實(shí)施例中的AD采樣電路中包含ADC芯片LTC2217IUP ;中頻放大器主要由放大器BFP196W和輸入輸出變壓器組成。
[0027]濾波模塊與輸入保護(hù)電路連接，將接收天線接收到的信號(hào)通過濾波模塊處理后傳送給輸入保護(hù)電路，輸入保護(hù)電路將輸入的大信號(hào)特別是雷電信號(hào)旁路到地，保護(hù)后級(jí)電路；低噪聲放大器的主要功能是提高增益，降低噪聲系數(shù)；頻率合成器的主要功能是為混頻器提供本振信號(hào)；混頻器主要是將從低噪聲放大器中接收到的射頻信號(hào)進(jìn)行變頻，轉(zhuǎn)換為所需的中頻信號(hào)，混頻器輸出的中頻信號(hào)經(jīng)中頻濾波器、中頻放大器和AGC電路處理，以滿足系統(tǒng)大動(dòng)態(tài)范圍等指標(biāo)要求;AGC電路處理后的中頻信號(hào)輸入到采樣速率為160MHz的AD采樣電路，AD采樣電路將模擬中頻信號(hào)數(shù)字化后送給數(shù)字信號(hào)處理模塊；自檢電路檢測(cè)射頻模塊輸出功率來判斷通路是否有故障，一旦自檢電路檢測(cè)到中頻放大器的輸出功率小于設(shè)定門限，自檢電路就輸出低電平信號(hào)給顯控板。
[0028]數(shù)字信號(hào)處理模塊:包括控制電路、信號(hào)解調(diào)電路、頻譜分析電路和以太網(wǎng)，其中控制電路分別與射頻模塊中的頻率合成器、AGC電路及數(shù)字信號(hào)處理模塊中的信號(hào)解調(diào)電路和頻譜分析電路連接，射頻模塊的AD采樣電路分別與數(shù)字信號(hào)處理模塊中信號(hào)解調(diào)電路和頻譜分析電路連接，頻譜分析電路通過以太網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)連接；
[0029]射頻模塊中的AD采樣電路將模擬中頻信號(hào)數(shù)字化后按已知調(diào)制信號(hào)或?qū)拵ьl譜掃描信號(hào)傳送給數(shù)字信號(hào)處理模塊的信號(hào)解調(diào)電路或頻譜分析電路；頻譜分析電路對(duì)接收的中頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻、濾波和降采樣率處理以及FFT頻譜分析。信號(hào)解調(diào)電路將接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，以使得短波接收機(jī)接收到發(fā)射極發(fā)送的原始信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理模塊中的控制電路主要實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率合成器和AGC電路的參數(shù)設(shè)置以及信號(hào)解調(diào)電路和頻譜分析電路之間的切換控制，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化處理。
[0030]電源模塊:為射頻模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊和顯控板所需的電壓，電源模塊上連接有用于濾除電源上的干擾信號(hào)的交直流濾波器，外部電壓通過交直流濾波器后傳送到電源模塊。交直流濾波器包含交流電源濾波器和直流電源濾波器，主要是濾除電源上的干擾信號(hào)，從而使得設(shè)備具有更好的電磁兼容性。電源模塊采用交、直流供電方式，輸入為交流220V或直流24V。電源模塊采用交流優(yōu)先供電方式，當(dāng)交流電和直流電同時(shí)輸入時(shí)，直流電受控不能輸入。
[0031]顯控板:接收來自射頻模塊自檢電路的故障告警信號(hào)，將故障信號(hào)與故障指示燈對(duì)應(yīng)起來。自檢電路檢測(cè)到輸出功率小于設(shè)定門限，就輸出低電平信號(hào)給顯控板，如果顯控板接收到低電平信號(hào)，則故障指示燈亮起，提示接收機(jī)出現(xiàn)故障；否則故障指示燈不亮。
[0032]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，包括接收天線、濾波模塊、射頻模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊、顯控板、以及為射頻模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊和顯控板供電的電源模塊；所述接收天線、濾波模塊、射頻模塊和數(shù)字信號(hào)處理模塊依次連接，所述接收天線接收的信號(hào)通過濾波模塊和射頻模塊后傳送給信號(hào)處理模塊；其特征在于， 所述射頻模塊包括依次連接的輸入保護(hù)電路、低噪聲放大器、混頻器、中頻濾波器、中頻放大器、AGC電路和AD采樣電路，所述中頻放大器和AGC電路之間連接有用于檢測(cè)射頻模塊輸出功率的自檢電路，所述混頻器上還連接有為混頻器提供本振信號(hào)的頻率合成器； 所述數(shù)字信號(hào)處理模塊包括控制電路、信號(hào)解調(diào)電路、頻譜分析電路和以太網(wǎng)，所述控制電路分別與射頻模塊中的頻率合成器、AGC電路及數(shù)字信號(hào)處理模塊中的信號(hào)解調(diào)電路和頻譜分析電路連接，所述射頻模塊的AD采樣電路分別與數(shù)字信號(hào)處理模塊中信號(hào)解調(diào)電路和頻譜分析電路連接，所述頻譜分析電路通過以太網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)連接； 所述濾波模塊與射頻模塊的輸入保護(hù)電路連接，所述射頻模塊的自檢電路輸出端連接顯控板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，其特征在于，所述濾波模塊為帶通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，其特征在于，所述帶通濾波器由9階切比雪夫低通濾波器和9階切比雪夫高通濾波器構(gòu)成，所述帶通濾波器的通頻帶為 1.5MHz-30MHzo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，其特征在于，所述射頻模塊的中頻濾波器包括帶寬為25KHz晶體濾波器和帶寬為IMHz的聲表面波濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，其特征在于，所述電源模塊還連接有用于濾除電源上的干擾信號(hào)的濾波器，外部電壓通過濾波器后傳送到電源模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，其特征在于，所述與電源模塊連接的濾波器為交直流濾波器，所述交直流濾波器包含交流電源濾波器和直流電源濾波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，其特征在于，所述頻譜分析電路通過千兆以太網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大動(dòng)態(tài)范圍的短波寬帶接收機(jī)，其特征在于，所述AD采樣電路的采樣速率為160MHz，AD采樣電路包括ADC芯片LTC2217IUP。
【文檔編號(hào)】H04B1/10GK203522718SQ201320592490
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】李宗強(qiáng), 劉萬(wàn)明 申請(qǐng)人:廣州海格通信集團(tuán)股份有限公司