CN104283579A - 一种双频段手持式对空电台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双频段手持式对空电台的频率合成技术，包括第一混频器、第二混频器、锁相环路和控制器，所述的第一混频器的两个输入一端悬空另一端连接锁相环路，所述的第二混频器的两个输入分别连接信息接收端和锁相环路，第一混频器、第二混频器、锁相环路都连接到控制器。本发明的有益效果是：本装置通过控制器检测输入信号，来判断开启混频器，使得混频器在不启动时处于睡眠状态，节省了能耗；多个压控振荡器供不同频率范围选用，控制不同工作模式下混频器线性度，通过收发链路增益计算和实验，合理选取线性度等级，以平衡混频器插损与功耗的关系；压控振荡器在非工作状态时由控制器控制关闭，节省了耗电量，使得手持装置能够持续工作。

Description

一种双频段手持式对空电台

技术领域

本发明涉及到射频装置，特别是涉及到一种双频段手持式对空电台。

背景技术

手持式超短波对空台，以话音通信为主，在防空指挥自动化系统中还配有对空数据传输电台，用于自动和快速引导多批飞机拦截多批目标，符合民航话音通信体制，适用于空降、空投、训练等野外任务及机场应急保障等对空引导指挥任务。

传统的射频信道设计中，接收部分包括频综单元、接收单元；发射部分包括激励单元、频综单元、功放单元，单就频综的设计就包括频率合成器、压控振荡器、环路滤波器等一系列电路。这些电路空间体积庞大，而且耗电，使得手持式对空台体积庞大，难以持久工作，工作人员经常携带备用设备，非常的不方便。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种双频段手持式对空电台，解决现有手持式对空台体积大耗电量大的缺陷。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种双频段手持式对空电台, 包括第一混频器、第二混频器、锁相环路和控制器，所述的第一混频器的两个输入一端悬空另一端连接锁相环路，所述的第二混频器的两个输入分别连接信息接收端和锁相环路，第一混频器、第二混频器、锁相环路都连接到控制器。控制器通过输入的数字音频信号幅度控制锁相环路产生调频信号。本装置通过两个混频器分别输出两个频段的信号，实现双频段输出，且控制器能够控制第一混频器和第二混频器的开启和关闭，节省了功耗，具体工作过程：平时，第一混频器和第二混频器都是在关闭中，控制器收到信息接收端发送的射频信号后，对信号进行判断，从而选择开启第二混频器，控制器控制锁相环路合成相应的射频频率，根据工作状态选择混频器的线性度后，送入的射频信号和控制产生的合成射频信号经混频器混频输出中频信号（IF），中频信号经平衡变压器输出；当控制器接收到发射信号时，控制器控制锁相环路产生射频信号，再通过控制端送入的数字音频幅度控制锁相环路产生相应的频偏，从而产生调频射频信号送入第一混频器，控制器控制第一混频器为直通状态，调频射频信号通过连接在第一混频器的平衡变压器输出射频信号用于发射。

进一步，上述的锁相环路包括依次连接的频率源、参考分频器、鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组，压控振荡器组和鉴相器之间还设置有反馈部件，压控振荡器组包括多个压控振荡器。所述的反馈部件包括程序分频器、前置分频器，即压控振荡器组还依次经前置分频器、程序分频器连接到鉴相器。频率源即采用晶振，输出固定频率的信号，反馈部件由控制器控制，从而控制锁相环路输出的信号频率。这里压控振荡器组是为了适应更宽的频率范围，工作时通过控制器选取相应工作频率范围的压控振荡器。压控振荡器产生的振荡频率经前置分频器和程序分频器分频后产生的频率送入鉴相器，晶振经参考分频器分频产生的频率也送入鉴相器，两频率通过鉴相器鉴相产生鉴相电压，电压经过环路滤波器滤波后控制压控振荡器，使得整个环路锁定在所设置的频率上。

进一步，上述的信号接收端的输出端口处设置有平衡变压器，对信号进行保护。

进一步，上述的第一混频器和第二混频器的输出端口处都设置有平衡变压器，对信号阻抗进行匹配。

本发明的有益效果是：

（1）本装置通过控制器检测输入信号，来判断开启混频器，使得混频器在不启动时处于睡眠状态，不会消耗电量，节省了能耗；

（2）设置多个压控振荡器，控制不同工作模式下混频器线性度，通过收发链路增益计算和实验，合理选取线性度等级，以平衡混频器插损与功耗的关系；

（3）压控振荡器在非工作状态时由控制器控制关闭，节省了耗电量，使得手持装置能够持续工作。

附图说明

图1 为实施例1的结构示意图；

图2 为实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例：

【实施例1】

如图1所示，一种双频段手持式对空电台, 包括第一混频器、第二混频器、锁相环路和控制器，所述的第一混频器的两个输入一端悬空另一端连接锁相环路，所述的第二混频器的两个输入分别连接信息接收端和锁相环路，第一混频器、第二混频器、锁相环路都连接到控制器。控制器通过输入的数字音频信号幅度控制锁相环路产生调频信号。锁相环路包括依次连接的频率源、参考分频器、鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组，压控振荡器组和鉴相器之间还设置有反馈部件，压控振荡器组包括3个压控振荡器，即图中的VCO1、VCO2、VCO3。所述的反馈部件包括程序分频器、前置分频器，即压控振荡器组还依次经前置分频器、程序分频器连接到鉴相器。前置分频器和程序分频器都是除法器。

本装置通过两个混频器分别输出两个频段的信号，实现双频段输出，第一混频器输出信号范围为100MHz～400MHz，第二混频器输出868.3MHz信号，且控制器能够控制第一混频器和第二混频器的开启和关闭，节省了功耗，具体工作过程：平时，第一混频器和第二混频器都是在关闭中，控制器接收到信号接收端发来的信号后，对信号进行判断，从而选择开启第二混频器，控制器对锁相环路的参考分频器、鉴相器、程序分频器、前置分频器，压控振荡器进行控制和选择，产生相应的射频频率输出至第二混频器。混频器将送入的接收射频信号和锁相产生的射频频率混频产生868.3MHz的中频信号，中频信号经平衡变压器输出；当控制器接收到发射信号时，控制器开启第一混频器，控制器重新对锁相环路的参考分频器、鉴相器、程序分频器、前置分频器，压控振荡器进行控制和选择，产生相应100MHz～400MHz的射频频率输出至第一混频器，同时通过控制器送入的数字音频信号的幅度控制锁相环路产生相应的频偏，从而调频至射频上，控制器设置第一混频器为直通状态，已调射频信号经平衡变压器送出。

频率源即采用晶振，输出固定频率28.224MHz的信号，反馈部件由控制器控制，从而控制锁相环路输出的信号频率。这里压控振荡器组是为了适应更宽的频率范围，工作时通过控制器选取相应工作频率范围的压控振荡器。压控振荡器产生的振荡频率经前置分频器和程序分频器分频后产生的频率送入鉴相器，晶振经参考分频器分频产生的频率也送入鉴相器，两频率通过鉴相器鉴相产生鉴相电压，电压经过环路滤波器滤波后控制压控振荡器，使得整个环路锁定在所设置的频率上。

信号接收端的输出端口处设置有平衡变压器，对信号进行保护。

第一混频器和第二混频器的输出端口处都设置有平衡变压器，对信号阻抗进行匹配。

【实施例2】

如图2所示，本实施例的结构与实施例1基本一致，不同之处在于，本实施例是基于28.224MHz晶振和RFFC2071芯片为基础，在一元硬币大小的体积内，完成了激励、FM调制、频综、接收下变频单元的实现；即除了设置在芯片外围的晶振、信息接收端（RX）、环路滤波器、平衡变压器，以及芯片外围电路，其他的器件都集成在芯片内部，主要是混频器、控制器、压控振荡器等，图中，IF为中频输出，TX为射频输出。主要设置了RFFC2071芯片，选择芯片中合适范围的VCO（压控振荡器），通过软件算法，由芯片输出产生了976.3MHz~1268.3MHz的高精度本振，控制频率精确度可以准确到1Hz量级，本振与射频信号在芯片内部混频输出，混频器受软件控制根据功耗和指标的要求工作在不同的线性区； 首创了通过软件控制在频率合成部分实现话音FM调制，并将频谱搬移至100~400MHz，杂散在工作频率500KHz以外达到80dB的抑制；

通过软件控制不同工作模式下混频器线性度和工作状态，线性度分为1~7个等级，通过收发链路增益计算和实验，合理选取线性度等级，以平衡混频器插损与功耗的关系。通过软件开启或关闭芯片内部集成的VCO、混频器，达到了节省功耗的目的。

Claims (5)

1.一种双频段手持式对空电台，其特征在于，包括第一混频器、第二混频器、锁相环路和控制器，所述的第一混频器的两个输入一端悬空另一端连接锁相环路，所述的第二混频器的两个输入分别连接信息接收端和锁相环路，第一混频器、第二混频器、锁相环路都连接到控制器。

2.根据权利要求1所述的一种双频段手持式对空电台，其特征在于，所述的锁相环路包括依次连接的频率源、参考分频器、鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组，压控振荡器组和鉴相器之间还设置有反馈部件，压控振荡器组包括多个压控振荡器。

3.根据权利要求1所述的一种双频段手持式对空电台，其特征在于，所述的反馈部件包括程序分频器、前置分频器，即压控振荡器组还依次经前置分频器、程序分频器连接到鉴相器。

4.根据权利要求1所述的一种双频段手持式对空电台，其特征在于，所述的信号接收端的输出端口处设置有平衡变压器。

5.根据权利要求1所述的一种双频段手持式对空电台，其特征在于，所述的第一混频器和第二混频器的输出端口处都设置有平衡变压器。