CN103475327A

CN103475327A - 一种宽带大动态范围agc中频放大器

Info

Publication number: CN103475327A
Application number: CN201310416114XA
Authority: CN
Inventors: 蒋礼平
Original assignee: Guizhou Aerospace Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Guizhou Aerospace Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2013-12-25

Abstract

本发明公开了一种宽带大动态范围AGC中频放大器，包括发射天线、毫米波收发组件、视频放大器、信号数字处理器、接收天线；所述毫米波收发组件、视频放大器、信号数字处理器均为圆柱形，且毫米波收发组件、视频放大器信号数字处理器依次两两之间在圆周方向对称连接紧固；所述发射天线、接收天线紧固在毫米波收发组件、视频放大器、信号数字处理器的外表面上；发射天线和接收天线采用十字对称配置。本发明既能保证舱体的气动外形，又能极大提高空间利用率，整体结构紧凑，空间利用率高，实现了引信结构的小型化、轻量化、模块化，符合现代武器系统的发展方向。

Description

一种宽带大动态范围AGC中频放大器

技术领域

本发明涉及一种宽带大动态范围AGC中频放大器。

背景技术

空导弹无电线引信由于所需探测目标雷达反射面积差异大，弹目交会距离范围宽，因此接收机的输入端信号电平可能在很大范围内变化。为使各种交会条件下获得高保真的信号检测质量，引信接收机需要宽带大动态范围的放大器，而通常压缩动态范围是通过采用自动增益控制（AGC）电路来实现。

在处理无线电引信的视频信号时，该信号频谱结构复杂，最大波幅却相差甚多，在保证接收信号带宽的同时需对放大器的增益作相应调整，但现有技术中在使用带自动增益控制（AGC）的自适应放大器时，往往因无法充分利用该类放大器增益控制曲线中间段的良好线性特性，而出现测量信道的饱和与数据丢失，从而导致放大后的输出信号失真。

发明内容

为解决现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种宽带大动态范围AGC中频放大器，该宽带大动态范围AGC中频放大器通过采用两级级联方式扩展动态范围，可有效确保无线电引信接收机在输入端接收到强弱悬殊较大的视频信号功率时，放大后的输出信号不失真。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种宽带大动态范围AGC中频放大器，其特征是：在信号线路上，前置放大模块、两级级联的AGC放大器、末级放大模块依次串联；两级AGC放大器采用VGA芯片。

所述前置放大模块采用低噪声宽带放大器。

所述两级AGC放大器中，第一级工作于VGA方式，第二级工作于AGC方式。

所述两级AGC放大器的控制电压线路上串联有滤波电路模块。

在信号线路上，两级级联的AGC放大器和前置放大模块中串联有两级匹配网络模块，信号输入端和前置放大模块中串联有一匹配网络模块。

本发明的有益效果在于：确保接收到弱信号时，能最大增益放大有用信号，接收到强信号，能压缩增益确保信号不限幅、不失真；作为无线电引信接收机中重要的部分，达到了宽频带、高增益、大动态范围、低噪声等主要技术指标，其AGC控制范围在80dB以上，满足了接收系统大动态范围的要求。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明中VGA芯片的电压增益控制曲线；

图3为本发明中输入信号RSSI的电压指示图；

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示的一种宽带大动态范围AGC中频放大器，在信号线路上，前置放大模块、两级级联的AGC放大器、末级放大模块依次串联；两级AGC放大器采用VGA芯片。

所述两级AGC放大器的控制电压线路上串联有滤波电路模块。

所述前置放大模块采用低噪声宽带放大器。

如图2所示为本发明中AGC放大器所采用的VGA芯片的电压与增益关系曲线图，根据图中LOMODE曲线中的GAIN（Y）和VGAIN（X）的关系可用公式1表示：

Y=45-50X （1）

又如图3所示为本发明中根据输入信号电平(a)和接收信号强度指示图，因此可以用公式2表示：

X=a/50+1.1 （2）

接收信号强度指示（b）即为AGC控制电压VGAIN（X），代入上式可得输入信号电平（a）与增益GAIN（Y）的关系为公式3：

Y=-a-10 （3）

由公式1、公式2和公式3可计算出输入信号和输出信号变化的关系如表1：

序号	输入电平（dBV）	总增益(dB)	输出信号功（dBV）	备注
					1	-94dBV（20μV）	84dB	-10dBV（316mV）	平均分配两级增益
2	-80dBV（100μV）	70dB	-10dBV（316mV）	平均分配两级增益
					3	-70dBV（316μV）	60dB	-10dBV（316mV）	平均分配两级增益
4	-60dBV（1mV）	50dB	-10dBV（316mV）	平均分配两级增益
					5	-50dBV（3.16mV）	40dB	-10dBV（316mV）	20dB增益两级平均分配
6	-40dBV（10mV）	30dB	-10dBV（316mV）	10dB增益两级平均分配
					7	-34dBV（20mV）	24dB	-10dBV（316mV）	4dB增益两级平均分配
8	-30dBV（100mV）	20dB	-10dBV（316mV）	两级均失控输出开始限幅

表1输入电平与输出的对应关系

由于第一级AGC放大器工作于VGA方式，第二级AGC放大器工作于AGC方式，因此可用第二级检波输出作为两级的AGC控制电压Vgain。当输入信号变化时，信号的强度经第二级AGC放大器内部平方律检波后，反馈到两级可变增益控制部分，增益平均分配给两级，实现控制范围比单片增加一倍AGC功能，自动完成增益控制，这样也自动实现了高达60dB以上动态范围的AGC控制。

如果将第一级AGC放大器工作于AGC方式，而此时第一级AGC放大器输出并不能达到AGC起控点电平，将始终处于增益最大状态，此时增益控制波动很大；并且这样两级AGC放大器的控制增益不能平均分配，无法充分利用该类放大器增益控制曲线中间段的良好线性特性。

因此将第二级AGC放大器检波同时控制两级AGC放大器的增益，既实现了AGC的功能，同时也充分利用了增益控制曲线的线性特性。

第二级AGC放大器检波输出作为第一级AGC放大器的控制电平，信号的强度经第二级AGC放大器内部平方律检波后，反馈到两级可变增益控制部分，工作频率较高，而高增益很容易引起自激振荡，则可通过消自激电容的调整以及穿插接地、强弱信号用屏蔽地隔开等措施解决。

本发明应用于纯模拟信号处理中时，由于电路连接简单，可以方便的应用于噪声较小的场合。但同时也由于AGC控制电压是通过AGC电路检波而来，在实际输入中总会有噪声，增益控制也不够准确。因此如果要用于数字中频接收机中则需要外加AGC控制电路，即AGC输出经过ADC中频采样，数字化后可送往FPGA进行后续中频数字处理，在FPGA中对AGC输出采样后数字量进行检波，这样便于对信号进行滤噪处理和采用更加灵活有效的控制算法，以对AGC放大器作出精确的控制。

Claims

1.一种宽带大动态范围AGC中频放大器，其特征是：在信号线路上，前置放大模块、两级级联的AGC放大器、末级放大模块依次串联；两级AGC放大器采用VGA芯片。

2.如权利要求1所述的一种宽带大动态范围AGC中频放大器，其特征是：所述前置放大模块采用低噪声宽带放大器。

3.如权利要求1所述的一种宽带大动态范围AGC中频放大器，其特征是：所述两级AGC放大器中，第一级工作于VGA方式，第二级工作于AGC方式。

4.如权利要求1或3所述的一种宽带大动态范围AGC中频放大器，其特征是：所述两级AGC放大器的控制电压线路上串联有滤波电路模块。

5.如权利要求1所述的一种宽带大动态范围AGC中频放大器，其特征是：在信号线路上，两级级联的AGC放大器和前置放大模块中串联有两级匹配网络模块，信号输入端和前置放大模块中串联有一匹配网络模块。