X頻段地空傳輸寬帶收發(fā)信的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種X頻段地空傳輸寬帶收發(fā)信機，它是涉及寬帶數(shù)字微波通信領(lǐng)域中的一種傳輸裝置，該收發(fā)信機由發(fā)功率控制、發(fā)變頻、發(fā)綜合器、晶振、射頻濾波器組、收變頻、收綜合器、中頻濾波器、電源、監(jiān)控等組成。本發(fā)明各電路采用模塊化設計，它具有集成度高、體積小、工作頻段寬、功能全面、器件選型容易、調(diào)試難度低，使用簡單，通用性好等優(yōu)點，特別適用于X頻段寬帶數(shù)字微波通信系統(tǒng)。
【專利說明】X頻段地空傳輸寬帶收發(fā)信機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及寬帶數(shù)字微波通信領(lǐng)域中的一種X頻段地空傳輸寬帶收發(fā)信機，特別適用于地空傳輸數(shù)字微波通信系統(tǒng)中作為高頻通信設備所用。

【背景技術(shù)】
[0002]寬帶數(shù)據(jù)鏈是一類以傳送圖像、視頻、雷達等戰(zhàn)術(shù)情報信息為主，具有視距及超視距能力和組網(wǎng)功能的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，在美軍稱為通用數(shù)據(jù)鏈(CDL)，也被稱為寬帶數(shù)據(jù)鏈。寬帶數(shù)據(jù)鏈擁有其它數(shù)據(jù)鏈無法比擬的通信帶寬，能夠很好地解決網(wǎng)絡中心戰(zhàn)中圖像、視頻等大容量偵察情報高速傳輸?shù)碾y題。因此，開發(fā)高頻段，支持超高通信帶寬的小型化、通用化、模塊化收發(fā)信機具有十分重要的意義。
[0003]目前國內(nèi)收發(fā)信機的研制方面，民品領(lǐng)域受制于國家無線電委員會對信號帶寬、無線電資源的配置約束，只能在較窄的信道帶寬內(nèi)發(fā)展高階調(diào)制技術(shù)，這樣對整機功耗、功放效率、射頻線性化等指標提出了極高的要求，難以適應空中平臺設備小型化、高速、遠距離傳輸?shù)男乱螅卉娖奉I(lǐng)域傳統(tǒng)的收發(fā)信機帶寬只有幾十MHz，難以適應寬帶信號的傳輸，隨著高速AD/DA和大規(guī)模FPGA的發(fā)展，高速寬帶并行處理算法也得到了較快的發(fā)展，急需配套的地空傳輸用寬帶收發(fā)信機。
[0004]研制X頻段寬帶收發(fā)信機，關(guān)鍵在于實現(xiàn)收發(fā)信機的模塊化、輕型化、多功能、抗干擾等關(guān)鍵技術(shù)，解決寬帶收發(fā)信機雜散控制難、寬帶器件幅頻特性差等難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于解決超高通信帶寬的系統(tǒng)要求，而提供一種采用寬頻帶、低相噪等技術(shù)，研制適用于X頻段的，具有定頻大容量視距地空傳輸能力和遠距離空空傳輸為一體，具備適用于多種速率傳輸?shù)男⌒突瞻l(fā)信機。X頻段地空傳輸寬帶收發(fā)信機工作在X頻段，相比傳統(tǒng)的微波和散射頻段，具有頻率較高，頻帶資源可利用性高的特點。設備采用特殊的抗衰落、抗多徑措施，能夠確保在地空信道下信息的可靠傳輸。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]X頻段地空傳輸寬帶收發(fā)信機，其特征在于包括:發(fā)功率控制1、發(fā)變頻2、發(fā)綜合器3、第一功分器4、晶振5、第一開關(guān)6、第一射頻濾波器7、第二射頻濾波器8、第二開關(guān)9、功放10、雙工器11、低噪聲放大器12、收綜合器13、收變頻14、中頻濾波器15、電源16和監(jiān)控17 ；
[0008]發(fā)功率控制I的輸入端口 I接收外接中頻輸入信號，進行幅度調(diào)整并由輸出端口2輸出至發(fā)變頻2的輸入端口 I ;發(fā)變頻2的輸入端口 2接收發(fā)綜合器3輸出端口 2輸出的發(fā)本振，發(fā)變頻2將接收的幅度調(diào)整后的中頻輸入信號上變頻至X波段并由輸出端口 3輸出至第一開關(guān)6輸入端口 I ;第一開關(guān)6將接收的X波段射頻信號在監(jiān)控信號的控制下選擇濾波通道并由輸出端口 3輸出至第一射頻濾波器7的輸入端口 I或由輸出端口2輸出至第二射頻濾波器8的輸入端口 I ;第一射頻濾波器7和第二射頻濾波器8對接收的X波段射頻信號分別進行濾波處理并由輸出端口 2分別輸出至第二開關(guān)9的輸入端口 3和輸入端口 2 ;第二開關(guān)9將接收的濾波處理后的X波段射頻信號由輸出端口 I輸出至功放10的輸入端口 I ;功放10將接收的濾波處理后的X波段射頻信號進行功率放大并由輸出端口 2輸出至雙工器11的輸入端口 2 ;雙工器11將接收的功率放大后的X波段射頻信號進行濾波并由天線口3輸出射頻信號；
[0009]雙工器11接收天線發(fā)送的射頻信號，進行濾波處理并由輸出端口 I輸出至低噪聲放大器12的輸入端口 2 ;低噪聲放大器12將接收的濾波處理后的射頻信號進行低噪聲放大并由輸出端口 I輸出至收變頻14的輸入端口 3 ;收變頻14的輸入端口 2接收綜合器13輸出端口 I輸出的收本振，收變頻14將接收的低噪聲放大的射頻信號進行下變頻得到中頻輸出信號并由輸出端口 I輸出至中頻濾波器15的輸入端口 2 ;中頻濾波器15將接收的中頻輸出信號進行濾波處理并輸出端口I輸出；
[0010]晶振5的輸出端口 I輸出參考信號到第一功分器4的輸入端口 I ;第一功分器4將接收的參考信號分成兩路并由輸出端口 2和輸出端口 3分別輸出至發(fā)綜合器3輸入端口 I和收綜合器13輸入端口 2 ;發(fā)綜合器3將接收的參考信號進行倍頻鎖相得到發(fā)本振并由輸出端口 2輸出至發(fā)變頻2的輸入端口 2 ;收綜合器13將接收的參考信號進行倍頻鎖相得到收本振并由輸出端口 2輸出至收變頻14的輸入端口 2。
[0011]其中，發(fā)綜合器3與收綜合器13共用晶振5產(chǎn)生的時鐘。
[0012]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比有如下優(yōu)點:
[0013]1、本發(fā)明按照功能進行模塊化設計，實現(xiàn)了收發(fā)信機的集成化、模塊化、小型化。
[0014]2、本發(fā)明具有超寬的工作帶寬，從而為系統(tǒng)提供了更多的信道資源。
[0015]3、本發(fā)明射頻濾波器采用同軸腔結(jié)構(gòu)設計，矩形系數(shù)好，能夠較好的實現(xiàn)發(fā)射通道帶外雜散的抑制。
[0016]4、本發(fā)明選用了簡化的電路設計，通過輔助幅度均衡等措施，能夠完全滿足寬帶信號對收發(fā)信機幅頻、群時延波動等指標的要求。
[0017]5、本發(fā)明功能比較全。本發(fā)明具有良好的模塊自檢、功率調(diào)節(jié)、可檢測接收電平值等功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明電原理方框圖。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細的描述。
[0020]本實施例中頻輸入信號為900MHz，參考信號頻率為100MHz，發(fā)本振頻率為7850MHz或8350MHz，收本振頻率為8350MHz或7850MHz。參照圖1，本發(fā)明由發(fā)功率控制1、發(fā)變頻2、發(fā)綜合器3、第一功分器4、晶振5、第一開關(guān)6、第一射頻濾波器7、第二射頻濾波器8、第二開關(guān)9、功放10、雙工器11、低噪聲放大器12、收綜合器13、收變頻14、中頻濾波器15、電源16和監(jiān)控17組成，圖1為本發(fā)明的電原理方框圖，實施例按圖1連接線路。
[0021]本發(fā)明中的發(fā)功率控制I的作用是對中頻900MHz信號進行幅度調(diào)整后送至發(fā)變頻。
[0022]本發(fā)明中的發(fā)變頻2的作用是將中頻信號做混頻處理，變頻至X波段。
[0023]本發(fā)明中的發(fā)綜合器3的作用是為發(fā)變頻提供需要的低相噪發(fā)本振。
[0024]本發(fā)明中的第一功分器4的作用是將晶振產(chǎn)生的參考信號功分成兩個幅度相位相等的?目號O
[0025]本發(fā)明中的晶振5的作用是為發(fā)綜合器、收綜合器提供高穩(wěn)低相噪的參考信號。
[0026]本發(fā)明中的第一開關(guān)6的作用是對來自發(fā)變頻的信號進行通道選擇。
[0027]本發(fā)明中的第一射頻濾波器7的作用是對發(fā)變頻后的信號進行選擇濾波，濾除帶外的干擾。
[0028]本發(fā)明中的第二射頻濾波器8的作用是對發(fā)變頻后的信號進行選擇濾波，濾除帶外的干擾。
[0029]本發(fā)明中的第二開關(guān)9的作用是對來自第一射頻濾波器7或第二射頻濾波器8的信號進行選擇輸出。
[0030]本發(fā)明中的功放10的作用是對發(fā)射頻信號進行功率放大。
[0031]本發(fā)明中的雙工器11的作用是對發(fā)信號選擇性濾波后至天線口輸出射頻信號，對收信號進行選擇性濾波后輸出。
[0032]本發(fā)明中的低噪聲放大電路12用于接收裝置的的前端，其作用是放大接收到的微弱信號，降低噪聲干擾。
[0033]本發(fā)明中的收綜合器13的作用是為收變頻提供需要的低相噪收本振。
[0034]本發(fā)明中的收變頻14的作用是將X波段射頻信號做混頻處理，變頻至中頻900ΜΗζο
[0035]本發(fā)明中的中頻濾波器15的作用是對輸出的中頻信號進行濾波，以抑制帶外雜散和噪聲，解調(diào)器再對中頻輸出信號進行信號處理。
[0036]本發(fā)明中的電源16提供整個收發(fā)信機裝置的直流工作電壓，電源16分別輸出電壓V至發(fā)功率控制1、發(fā)變頻2、發(fā)綜合器3、晶振5、第一開關(guān)6、第二開關(guān)9、功放10、低噪聲放大器12、收綜合器13和收變頻14的電源端口。
[0037]本發(fā)明中的監(jiān)控17采用一片F(xiàn)PGA芯片對電路工作狀態(tài)進行設置，監(jiān)控17分別輸出監(jiān)控信號至發(fā)功率控制1、發(fā)變頻2、發(fā)綜合器3、第一開關(guān)6、第二開關(guān)9、功放10、低噪聲放大器12、收綜合器13和收變頻14的監(jiān)控端口。
[0038]本發(fā)明簡要工作原理如下:
[0039]發(fā)射端:中頻輸入信號先進行幅度調(diào)整，調(diào)整后的中頻信號與發(fā)本振混頻變?yōu)樯漕l信號，通過開關(guān)選擇相應的濾波通道，濾除本振干擾，再進入功放放大后連接至雙工器濾波，濾波后的射頻信號經(jīng)天線口輸出。
[0040]接收端:來自天線的信號經(jīng)過雙工器濾波后送至低噪聲放大器，經(jīng)過低噪聲放大后的信號與收本振混頻變?yōu)橹蓄l信號，中頻信號在中頻濾波器中濾波，濾除帶外干擾，中頻輸出信號至解調(diào)器解調(diào)處理。
[0041]本發(fā)明安裝結(jié)構(gòu)如下:
[0042]本設計采用模塊化設計，所有安裝在一個密封機箱內(nèi)，機箱高度為2U，機箱前面板有天線端口，用電纜連接到收發(fā)信機雙工器端口，收發(fā)信機中頻輸入輸出端口連接到調(diào)制解調(diào)器端口，本發(fā)明安裝完成。
【權(quán)利要求】
1.X頻段地空傳輸寬帶收發(fā)信機，其特征在于包括:發(fā)功率控制(1)、發(fā)變頻(2)、發(fā)綜合器(3)、第一功分器(4)、晶振(5)、第一開關(guān)(6)、第一射頻濾波器(7)、第二射頻濾波器(8)、第二開關(guān)(9)、功放(10)、雙工器(11)、低噪聲放大器(12)、收綜合器(13)、收變頻(14)、中頻濾波器(15)、電源(16)和監(jiān)控(17); 發(fā)功率控制(1)的輸入端口 1接收外接中頻輸入信號，進行幅度調(diào)整并由輸出端口 2輸出至發(fā)變頻⑵的輸入端口 1 ;發(fā)變頻⑵的輸入端口 2接收發(fā)綜合器(3)輸出端口 2輸出的發(fā)本振，發(fā)變頻(2)將接收的幅度調(diào)整后的中頻輸入信號上變頻至X波段并由輸出端口 3輸出至第一開關(guān)(6)輸入端口 1 ;第一開關(guān)(6)將接收的X波段射頻信號在監(jiān)控信號的控制下選擇濾波通道并由輸出端口 3輸出至第一射頻濾波器(7)的輸入端口 1或由輸出端口 2輸出至第二射頻濾波器(8)的輸入端口 1 ;第一射頻濾波器(7)和第二射頻濾波器(8)對接收的X波段射頻信號分別進行濾波處理并由輸出端口 2分別輸出至第二開關(guān)(9)的輸入端口 3和輸入端口 2 ;第二開關(guān)(9)將接收的濾波處理后的X波段射頻信號由輸出端口 1輸出至功放(10)的輸入端口 1 ;功放(10)將接收的濾波處理后的X波段射頻信號進行功率放大并由輸出端口 2輸出至雙工器(11)的輸入端口 2 ;雙工器(11)將接收的功率放大后的X波段射頻信號進行濾波并由天線口 3輸出射頻信號； 雙工器(11)接收天線發(fā)送的射頻信號，進行濾波處理并由輸出端口 1輸出至低噪聲放大器(12)的輸入端口 2 ;低噪聲放大器(12)將接收的濾波處理后的射頻信號進行低噪聲放大并由輸出端口 1輸出至收變頻(14)的輸入端口 3 ;收變頻(14)的輸入端口 2接收綜合器(13)輸出端口 1輸出的收本振，收變頻(14)將接收的低噪聲放大的射頻信號進行下變頻得到中頻輸出信號并由輸出端口 1輸出至中頻濾波器(15)的輸入端口 2 ;中頻濾波器(15)將接收的中頻輸出信號進行濾波處理并輸出端口1輸出； 晶振(5)的輸出端口 1輸出參考信號到第一功分器⑷的輸入端口 1 ;第一功分器(4)將接收的參考信號分成兩路并由輸出端口 2和輸出端口 3分別輸出至發(fā)綜合器(3)輸入端口 1和收綜合器(13)輸入端口 2 ;發(fā)綜合器(3)將接收的參考信號進行倍頻鎖相得到發(fā)本振并由輸出端口 2輸出至發(fā)變頻(2)的輸入端口 2 ;收綜合器(13)將接收的參考信號進行倍頻鎖相得到收本振并由輸出端口 2輸出至收變頻(14)的輸入端口 2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X頻段地空傳輸寬帶收發(fā)信機，其特征在于:發(fā)綜合器(3)與收綜合器(13)共用晶振(5)產(chǎn)生的時鐘。
【文檔編號】H04B1/40GK104467908SQ201410764842
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】金煥文, 孟旭東 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所