CN101976764A - 共址耦合干扰跟踪对消装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种共址耦合干扰对消装置，其特征在于：它由定向耦合器、电调陷波器和锁相环电路构成；所述的定向耦合器输入端与接收天线相联接，定向耦合器输出端与电调陷波器输入端相联接，定向耦合器耦合端与锁相环电路输入端相联接；所述的电调陷波器输出端与接收机相联接，电调陷波器控制端与锁相环电路输出端相联接。本发明能够在不降低频谱资源利用率的情况下，大幅度降低共址收发天线间耦合干扰电平；提高共场地收发天线间的电磁兼容性。
Description
技术领域
本发明属于电磁干扰控制装置，具体涉及一种共址耦合干扰跟踪对消装置。
背景技术
共址收发天线间的耦合干扰是常见的电磁干扰形式之一。由于收发天线共场地布置，二者间距小、隔离度低。发射天线的发射功率通常较高，几十瓦、数百瓦甚至上千瓦，这样会在附近的接收天线处产生较大的耦合电压，该耦合电压将形成较强的干扰功率，会严重影响接收机正常工作，导致接收机阻塞甚至被烧毁。
共址耦合干扰的干扰源是发射电台的发射天线，所产生的耦合干扰是具有一定中心频率的窄带信号；被干扰对象是另一部电台的接收天线。干扰发射天线(简称发射天线)大功率发射时，会在被干扰接收天线(简称接收天线)处产生耦合电压，这样接收天线处具有两种信号成份：有用信号和干扰信号，耦合电压是由干扰信号所产生的。有用信号和干扰信号同为窄带信号，不过二者具有不同的载波频率，并且载波频率不固定，因此不能采用具有固定参数的滤波器进行滤除。
目前市场上尚未有用于抑制共址收发天线间耦合干扰的共址耦合干扰对消装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种共址耦合干扰对消装置，大幅度降低共址收发天线之间的耦合干扰电平，解决收发电台同时工作时，接收电台被发射天线所产生的耦合干扰阻塞的问题。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：共址耦合干扰对消装置，其特征在于：它由定向耦合器、电调陷波器和锁相环电路构成；所述的定向耦合器输入端与接收天线相联接，定向耦合器输出端与电调陷波器输入端相联接，定向耦合器耦合端与锁相环电路输入端相联接；所述的电调陷波器输出端与接收机相联接，电调陷波器控制端与锁相环电路输出端相联接。
按上述方案，所述的锁相环电路由鉴相器、低通滤波器和压控振荡器组成；低通滤波器的输入端与鉴相器的输出端联接，低通滤波器的输出端与压控振荡器的输入端联接，压控振荡器的输出端与鉴相器的输入端联接；其中鉴相器的输入端即为所述的锁相环电路输入端，低通滤波器的输出端即为所述的锁相环电路输出端。
按上述方案，所述的低通滤波器由集成运算放大器芯片OP07构成，对于100kHz以上频率的衰减大于50dB。
按上述方案，所述的电调陷波器包含一个电调谐振电路，电调谐振电路的结构以及元器件参数与所述的压控振荡器相同。
按上述方案，所述的定向耦合器的耦合度为15dB。
按上述方案，所述的电调陷波器在谐振频率点的插入损耗大于40dB，陷波带宽小于50kHz；在谐振频率点以外的损耗小于1dB。
本发明的工作原理如下：定向耦合器将接收天线接收的信号分为主信号和取样信号，主信号通过电调陷波器到达接收机，取样信号经锁相环电路到达电调限波器。锁相环电路由鉴相器、低通滤波器和压控振荡器共同构成。
取样信号包含有用信号和干扰信号两种成份，其中干扰信号电平远大于有用信号电平。
鉴相器的功能是比较参考输入端(即定向耦合器输出端)和反馈输入端(即压控振荡器输出端)信号的频率和相位，其运算过程为信号乘法运算。由于干扰信号电平远大于有用信号电平，只需考虑干扰信号的鉴相过程即可。输入到鉴相器的干扰信号成份为
压控振荡器输出信号
在鉴相器中干扰信号和压控振荡器输出信号进行乘法运算
乘法运算得到和频以及差频两种信号成份，低通滤波器滤除和频成份，可得压控振荡器的控制信号uc(t)为
压控振荡器内部包含一个电调谐振电路，谐振电路的谐振频率受输入端控制信号uc(t)的电压控制，而谐振电路的谐振频率与压控振荡器的输出信号频率ω2相同。ω2与uc(t)之间存在以下的关系
ω2＝ω0+Kvuc(t)(5)
其中ω0是控制电压uc(t)为0时，压控振荡器的自由振荡频率；Kv为压控振荡器的电压频率转换增益。ω0和Kv都是压控振荡器的固有参数。
从方程(4)和方程(5)可以看出，控制电压uc(t)和压控振荡器输出信号频率之间存在着相互控制的关系，从而构成反馈回路。控制电压uc(t)稳定时，压控振荡器输出信号频率也保持不变，此时锁相环处于锁定状态，控制电压uc(t)的时间微分为零
从方程(6)可以看出，只有当ω1＝ω2时，duc(t)/dt＝0，锁相环处于稳定状态。
电调陷波器内部也包含一个电调谐振电路，当通过电调陷波器的信号频率与谐振电路的谐振频率相等时，电调陷波器会对该信号产生很大的衰减。电调陷波器的谐振电路的结构以及元器件参数与压控振荡器的谐振电路完全相同，而电调陷波器的控制信号与压控振荡器的控制信号也完全相同。当锁相环处于稳定状态时，电调陷波器谐振电路的谐振频率等于压控振荡器的输出信号频率、即干扰信号频率，此时电调陷波器对干扰信号具有很大的衰减，从而实现降低干扰信号电平的功能。
本发明的有益效果为：1、在不降低频谱资源利用率的情况下，大幅度降低共址收发天线间耦合干扰电平；2、提高共场地收发天线间的电磁兼容性。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构框图
具体实施方式
图1为本发明一实施例的结构框图，由定向耦合器、电调陷波器和锁相环电路构成；所述的定向耦合器输入端与接收天线相联接，定向耦合器输出端与电调陷波器输入端相联接，定向耦合器耦合端与锁相环电路输入端相联接；所述的电调陷波器输出端与接收机相联接，电调陷波器控制端与锁相环电路输出端相联接。
所述的锁相环电路由鉴相器、低通滤波器和压控振荡器组成；低通滤波器的输入端与鉴相器的输出端联接，低通滤波器的输出端与压控振荡器的输入端联接，压控振荡器的输出端与鉴相器的输入端联接；其中鉴相器的输入端即为所述的锁相环电路输入端，低通滤波器的输出端即为所述的锁相环电路输出端。
其中电调陷波器包含一个电调谐振电路，电调谐振电路的结构以及元器件参数与锁相环电路中的压控振荡器相同。
本实施例的工作频段范围30～88MHz，干扰抑制比大于40dB。其中定向耦合器的耦合度为15dB。电调陷波器在谐振频率点的插入损耗大于40dB，陷波带宽小于50kHz；谐振频率点以外的损耗小于1dB。低通滤波器由集成运算放大器芯片OP07构成，对于100kHz以上频率的衰减大于50dB。
Claims (6)
1.共址耦合干扰对消装置，其特征在于：它由定向耦合器、电调陷波器和锁相环电路构成；所述的定向耦合器输入端与接收天线相联接，定向耦合器输出端与电调陷波器输入端相联接，定向耦合器耦合端与锁相环电路输入端相联接；所述的电调陷波器输出端与接收机相联接，电调陷波器控制端与锁相环电路输出端相联接。
2.根据权利要求1所述的共址耦合干扰对消装置，其特征在于：所述的锁相环电路由鉴相器、低通滤波器和压控振荡器组成；低通滤波器的输入端与鉴相器的输出端联接，低通滤波器的输出端与压控振荡器的输入端联接，压控振荡器的输出端与鉴相器的输入端联接；其中鉴相器的输入端即为所述的锁相环电路输入端，低通滤波器的输出端即为所述的锁相环电路输出端。
3.根据权利要求2所述的共址耦合干扰对消装置，其特征在于：所述的低通滤波器由集成运算放大器芯片OP07构成，对于100kHz以上频率的衰减大于50dB。
4.根据权利要求2所述的共址耦合干扰对消装置，其特征在于：所述的电调陷波器包含一个电调谐振电路，电调谐振电路的结构以及元器件参数与所述的压控振荡器相同。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的共址耦合干扰对消装置，其特征在于：所述的定向耦合器的耦合度为15dB。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的共址耦合干扰对消装置，其特征在于：所述的电调陷波器在谐振频率点的插入损耗大于40dB，陷波带宽小于50kHz；在谐振频率点以外的损耗小于1dB。
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