CN101834570B - 发射机信号放大电路 - Google Patents
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Abstract
本发明的发射机信号放大电路，涉及电子通信领域，旨在解决传统发射机信号放大电路频谱有不同程度的失真、不能满足长脉冲和大占空比询问模式的需要、结构复杂、功耗高等技术问题。本发明由顺次串接相连的源信号端(11)、放大器一(1)、放大器二(2)、放大器三(3)、放大器四(4)、放大器五(5)、功率合成电路(10)和输出信号端(12)构成，电源(13)分别连接放大器一(1)、放大器二(2)、放大器三(3)和放大器四(4)，功率合成电路(10)由放大器六(6)、放大器七(7)、功分器(8)和合成器(9)构成。本发明适用TCAS发射机放大电路的设计。
Description
技术领域
本发明涉及电子通信领域，特别是一种用于空中交通告警与防撞系统(即TCAS系统)发射机的信号放大电路。
背景技术
随着航空事业的迅速发展，空中交通密度日增，航路拥挤。飞行高度层控制的改进，以至航管雷达所存在的同步窜扰，非同步窜扰和假目标出现的问题更趋严重，针对二次雷达存在的种种问题，除了飞机上使用新的S模式雷达和数据通信系统外，航空工业界在1955年通过航空运输协会(ATA)开始寻找能防止飞机碰撞的系统。在1970年集中研究空中交通通警告防撞系统，上世纪90年代以来波音公司出厂的飞机根据客户要求管制雷达应答机(ATCRBS)作为该系统的中心，1981年美国FAA宣告研制交通警告防撞系统(TCAS)的计划，是在离散地址信标防撞系统的基础概念上，采用空中S模式应答机通信格式或对离散地址通信的技术来制造交基本上都装有S模式应答机TCAS系统，以减少飞机空中危险接近。
TCAS系统即空中交通告警与防撞系统，是一种独立的机载防撞系统，用作空中交通管制(ATC)系统以及“防撞”。TCAS发射机是空中交通告警与防撞系统(TCAS)中的关键部分，要求发射满足长脉冲、大占空比，同时需要对发射脉冲时延进行修正。而目前通用的TCAS发射机基本采用C类放大电路，其频谱会有不同程度的失真，另外为实现技术指标中关于频谱特性的要求，通常在发射机信号放大电路需要加入滤波元器件，使TCAS发射机的体积较大、总重量较大、功耗高，不适应机载设备要求体积小、重量轻、功耗低的标准。
发明内容
本发明旨在解决传统发射机信号放大电路频谱有不同程度的失真、不能满足长脉冲和大占空比询问模式的需要、结构复杂、功耗高等技术问题，以提供一种不会发生频谱失真、能满足长脉冲和大占空比询问模式的需要、减少发射机整机体积、重量和功耗的发射机信号放大电路。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的发射机信号放大电路，为用于空中交通告警与防撞系统发射机的信号放大电路，由顺次串接相连的源信号端11、放大器一1、放大器二2、放大器三3、放大器四4、放大器五5、功率合成电路10和输出信号端12构成，电源13分别连接放大器一1、放大器二2、放大器三3和放大器四4，功率合成电路10由放大器六6、放大器七7、功分器8和合成器9构成，其中功分器8的输入端连接放大器五5的输出端，功分器8的输出端并联放大器六6和放大器七7输入端，合成器9的输入端并联放大器六6和放大器七7输出端，合成器9的输出端连接输出信号端12。脉冲驱动电路14分别连接放大器三3和放大器四4；其中放大器五5、放大器六6和放大器七7的脉冲宽度μS＞32Pulse、发射占空比％＞2Duty。
本发明的发射机信号放大电路，其中所述的放大器一1、放大器二2、放大器三3和放大器四4为MOSFET管。
本发明的发射机信号放大电路，其中所述的放大器五5、放大器六6和放大器七7为脉冲晶体管。
本发明的发射机信号放大电路，其中所述的电源13为+5V伏电源。
本发明的发射机信号放大电路，其中所述放大器五5、放大器六6和放大器七7连接+50V伏电源。
本发明发射机信号放大电路的有益效果：
1.能满足长脉冲和大占空比询问模式的需要；
2.不会发生频谱失真；
3.减少发射机整机体积、重量和功耗。
附图说明
图1本发明的电路原理图
图中标号说明：
1放大器一、2放大器二、3放大器三、4放大器四、5放大器五、6放大器六、7放大器七、8功分器、9合成器、10功率合成电路、11源信号端、12输出信号端、13电源、14高速脉冲驱动电路
具体实施方式
本发明详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图1，通过如下实施方式予以说明。
参阅图1所示，本发明的发射机信号放大电路，由顺次串接相连的源信号端11、放大器一1、放大器二2、放大器三3、放大器四4、放大器五5、功率合成电路10和输出信号端12构成，电源13分别连接放大器一1、放大器二2、放大器三3和放大器四4，功率合成电路10由放大器六6、放大器七7、功分器8和合成器9构成，其中功分器8的输入端连接放大器五5的输出端，其输出端并联放大器六6和放大器七7输入端，合成器9的输入端并联放大器六6和放大器七7输出端，其输出端连接输出信号端12。高速脉冲驱动电路14分别连接放大器三3和放大器四4。
放大器一1、放大器二2、放大器三3和放大器四4为MOSFET管。
放大器五5、放大器六6和放大器七7为Pulsed Power Transistor，即脉冲晶体管。
放大器五5、放大器六6和放大器七7脉冲宽度μS＞32Pulse、发射占空比％＞2Duty。
电源13为+5V伏电源。放大器五5、放大器六6和放大器七7连接+50V伏电源。
本发明采用高压高速脉冲驱动电路14直接给放大器供电的方法实现信号的调制，便于实现发射脉冲特性的要求，同时便于对发射脉冲时延进行修正。高压高速脉冲驱动电路14主要由逻辑门电路、高速场效应管、微积分电路等组成，将3.3V的信号放大，为放大器提供漏极电源，所使用的场效应管的响应速度快，避免放大后脉冲的上升及下降时间恶化影响发射脉冲的时延。
使用本发明的发射机信号放大电路，可保证TCAS发射机发射脉冲上升时间及下降时间容易实现并能灵活的进行修正，发射频谱的旁瓣抑制较其他方式好。可使TCAS发射机的体积小、总量轻、功耗低，可靠性高。
以下通过具体实施例对本发明作进一步说明。
源信号输入信号经放大器一1(G＝14dB p＝12.6dBm)和放大器二2(G＝18dB p＝24dBm)预放后输出p＝24dBm，经放大器三3(G＝12dB)放大后输出p＝35.5dBm，经放大器四4(G＝12dB)放大后输出p＝46.5dBm，再经放大器五5(G＝8.5dB)放大后输出p＝54dBm，然后通过功分器8功分两路输出p＝50.5dBm，分别驱动放大器六6(G＝9.4dB)和放大器七7(G＝9.4B)，输出p＝60dBm，最后经合成器9输出p＝62.5dBm。
由上可见，本发明的发射机信号放大电路，综合运用数字信号处理技术、射频通道设计技术、频率源设计技术和腔体结构设计技术，采用了大规模集成电路减少了器件，提高了产品可靠性，实现了超宽带接收，具有高线性、大动态范围、高灵敏度、高分辨率、信号失真小、误码率低，以及适应度更大、抗干扰能力更强、体积小等诸多优点。
Claims (5)
1.发射机信号放大电路，其特征在于：为用于空中交通告警与防撞系统发射机的信号放大电路，由顺次串接相连的源信号端(11)、放大器一(1)、放大器二(2)、放大器三(3)、放大器四(4)、放大器五(5)、功率合成电路(10)和输出信号端(12)构成，电源(13)分别连接放大器一(1)、放大器二(2)、放大器三(3)和放大器四(4)，功率合成电路(10)由放大器六(6)、放大器七(7)、功分器(8)和合成器(9)构成，其中功分器(8)的输入端连接放大器五(5)的输出端，功分器(8)的输出端并联放大器六(6)和放大器七(7)输入端，合成器(9)的输入端并联放大器六(6)和放大器七(7)输出端，合成器(9)的输出端连接输出信号端(12)；脉冲驱动电路(14)分别连接放大器三(3)和放大器四(4)；其中放大器五(5)、放大器六(6)和放大器七(7)的脉冲宽度μS＞32Pulse、发射占空比％＞2Duty。
2.如权利要求1所述发射机信号放大电路，其特征在于：所述的放大器一(1)、放大器二(2)、放大器三(3)和放大器四(4)为MOSFET管。
3.如权利要求1所述发射机信号放大电路，其特征在于：所述的放大器五(5)、放大器六(6)和放大器七(7)为脉冲晶体管。
4.如权利要求1所述发射机信号放大电路，其特征在于：所述的电源(13)为+5V伏电源。
5.如权利要求1所述发射机信号放大电路，其特征在于：所述的放大器五(5)、放大器六(6)和放大器七(7)连接+50V伏电源。
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