CN106160778B - 便携站信道盒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携站信道盒，其包括下行接收信道和上行发射信道，下行接收信道包括与信号接收端口连接的第一带通滤波器BPF1，与第一带通滤波器BPF1的输出端连接的功分器，分别与功分器的输出端连接的四路接收通道，以及分别与四路接收通道连接的本振电路；接收通道通过两次下变频将接收频率变换为中频频率。本振电路包括晶振，以及分别与晶振连接的高本振和低本振；上行发射信道分别与本振电路的高本振部分和低本振部分相连接，用于将基带信号通过两次上变频后输出L波段射频信号。本便携站信道盒安全性高、可靠性强，其各项技术指标均能满足要求且稳定可靠，射频通路及低频电路设计合理，满足“三化”要求。

Description

便携站信道盒
技术领域
本发明涉及一种便携站信道盒。
背景技术
便携站信道盒方案按照《便携站信道盒技术协议》的要求，依据为SJ 20527A-2003《微波组件通用规范》定制。主要完成接收S频段信号，经选频、放大、变频后输出至基带信号处理板。同时从基带板接收中频信号，上变频到L波段，放大输出。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携站信道盒，其各项指标稳定可靠，具有安全性高、可靠性强的特点。
为解决上述技术问题，本发明提供一种便携站信道盒，包括下行接收信道和上行发射信道，下行接收信道包括与信号接收端口连接的第一带通滤波器BPF1，与第一带通滤波器BPF1的输出端连接的功分器，分别与功分器的输出端连接的四路接收通道，以及分别与四路接收通道连接的本振电路；接收通道通过两次下变频将接收频率变换为中频频率；本振电路包括晶振，以及分别与晶振连接的高本振和低本振；上行发射信道分别与本振电路的高本振部分和低本振部分相连接，用于将基带信号通过两次上变频后输出L波段射频信号。
进一步地，接收通道包括依次连接的第一磁放大器AM1、第一低通滤波器LPF1、第一混频器UM1、第二带通滤波器BPF2、自动增益控制放大器AGC、第二低通滤波器LPF2、第二混频器UM2、第三带通滤波器BPF3和第三磁放大器AM3；第一混频器UM1的第二输入端与高本振连接，第二混频器UM2的第二输入端与低本振连接。
进一步地，上行发射信道包括依次连接的第四带通滤波器BPF4、第三混频器UM3、第五带通滤波器BPF5、第四磁放大器AM4、数控衰减器、第四混频器UM4、第六带通滤波器BPF6第五放大器和第三低通滤波器LPF3；第三混频器UM3的第二输入端与低本振连接，第四混频器UM4的第二输入端与高本振连接。
本发明的有益效果为：本便携站信道盒安全性高、可靠性强，具有相位噪声低，杂散抑制效果好，且可抑制镜像频率。此外，其各项技术指标均能满足要求且稳定可靠，射频通路及低频电路设计合理，满足“三化”要求。
附图说明
图1为本发明一个实施例的原理图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示的便携站信道盒，包括下行接收信道和上行发射信道，接收通道通过两次下变频将接收频率变换为中频频率；上行发射信道将基带信号通过两次上变频后输出L波段射频信号。下面分别对各个信道进行详细描述：
上述下行接收信道包括与信号接收端口连接的第一带通滤波器BPF1，与第一带通滤波器BPF1的输出端连接的功分器，分别与功分器的输出端连接的四路接收通道，以及分别与四路接收通道连接的本振电路。
其中，本振电路包括晶振，以及分别与晶振连接的高本振和低本振。接收通道包括依次连接的第一磁放大器AM1、第一低通滤波器LPF1、第一混频器UM1、第二带通滤波器BPF2、自动增益控制放大器AGC、第二低通滤波器LPF2、第二混频器UM2、第三带通滤波器BPF3和第三磁放大器AM3。并且，第一混频器UM1的第二输入端与高本振连接，第二混频器UM2的第二输入端与低本振连接。
下行接收信道的接收输入频率为2200.5MHz～2400.5MHz步进0.5MHz；四路接收通道的接收输出频率为70MHz；通过接收端口接收S波段200MHz带宽的射频信号，经过第一带通滤波器BFF1后功分成四路，分出的四路信号独立经过两次下变频后输出70MHz中频信号，输出幅度通过AGC控制压缩输出动态。
其中，高本振输出的第一本振为跳频频率1830.5MHz～2030.5MHz，步进为0.5MHz，第一混频器UM1实现将接收频率2200.5MHz～2400.5MHz下变频到第一中频频率370MHz；经过滤波处理后与低本振输出的第二本振300MHz混频，通过滤波放大后输出70MHz的中频信号。
下行接收信道的接收相位噪声主要取决于本振相噪。接收链路中有两个本振，接收输出相噪取决于较差的本振相噪，即高本振1830.5MHz～2030.5MHz的相位噪声。选用LTC6948-2集成VCO的PLL，20MHz鉴相频率，利用LTC6947/48FracNWizard Design Tool进行软件仿真，即可以通过仿真估计相噪曲线和鉴相杂散抑制。环路滤波器设计兼顾相位噪声与杂散抑制。
下行接收信道的接收相位噪声指标如表1所示：
表1 下行接收信道的接收相位噪声指标评估表
此外，下行接收信道的杂散主要来源于两方面，一种是混频杂散和本振泄漏，该类杂散可以通过接收通道中的滤波器处理。另外一种为本振引入的鉴相杂散，可以通过调环路带宽和改变鉴相频率来改善。
四路接收通道公共端设计有镜频抑制滤波器，主要抑制镜像频率即1460.5MHz～1660.5MHz，该频段与通带相差740MHz，介质滤波器很容易实现65dBc的抑制度。由第二本振引入的镜频频率230MHz，通过第一中频的带通滤波器实现抑制度65dBc。
此外，上述上行发射信道包括依次连接的第四带通滤波器BPF4、第三混频器UM3、第五带通滤波器BPF5、第四磁放大器AM4、数控衰减器、第四混频器UM4、第六带通滤波器BPF6第五放大器和第三低通滤波器LPF3；第三混频器UM3的第二输入端与低本振连接，第四混频器UM4的第二输入端与高本振连接。
上述上行发射信道的发射输入频率为70MHz，发射输出频率为1750.5MHz～1850.5MHz步进1KHz。基带信号70MHz经过滤波放大处理后，与固定本振300MHz上变频到370MHz，经过滤波处理后，与跳频本振1380.5MHz～1480.5MHz(1K步进)上变频到1750.5MHz～1850.5MHz，经过滤波放大处理后输出。
上行发射信道的发射相位噪声主要取决于发射本振相噪。发射链路中有两个本振，输出相噪取决于较差的本振相噪，即高本振1350.5MHz～1450.5MHz的相位噪声。选用LTC6948-2集成VCO的PLL，20MHz鉴相频率，利用LTC6947/48FracNWizard Design Tool进行软件仿真，其相噪曲线，鉴相杂散抑制均可以通过仿真估计。环路滤波器设计兼顾相位噪声与杂散抑制。
上行发射信道的发射相位噪指标估算如表2所示：
表2 上行发射信道的发射相位噪声指标评估表
上行发射信道的谐波可以通过发射信道中的滤波器滤除处理，谐波和主频相差1.8GHz以上，采用两只MINI的低通滤波器实现指标要求，可以达到60dBc。
上行发射信道的杂散主要来源于两方面：一种是混频杂散和本振泄漏，该类杂散可由发射信道中的滤波器处理；另外一种为本振引入的鉴相杂散，可以通过调环路带宽和改变鉴相频率来改善。处理方法同下行接收通道的处理方法，可实现杂散抑制62dBc。
本便携站信道盒的电源的输入工作电压为+24V±10％；最大功耗：＜35W；输出电压：+12V；输出电源：+12V(＞0.3A)；+24V(＞4A)产品内部电路设计主要有5个频率源，采用集成VCO频率源芯片设计，每个源的功耗估算为1W，所用放大器均为小信号放大器，5个AGC模块，加上内置晶振，电源处理采用DC-DC内部使用，独立DC-DC芯片供外部12V使用，总功耗估算为18W。满足指标要求。

Claims (1)

1.一种便携站信道盒，其特征在于，包括下行接收信道和上行发射信道，
所述下行接收信道包括与信号接收端口连接的第一带通滤波器BPF1，与所述第一带通滤波器BPF1的输出端连接的功分器，分别与所述功分器的输出端连接的四路接收通道，以及分别与四路所述接收通道连接的本振电路；接收通道通过两次下变频将接收频率变换为中频频率；
所述本振电路包括晶振，以及分别与所述晶振连接的高本振和低本振；
所述上行发射信道分别与本振电路的高本振部分和低本振部分相连接，用于将基带信号通过两次上变频后输出L波段射频信号；
所述接收通道包括依次连接的第一磁放大器AM1、第一低通滤波器LPF1、第一混频器UM1、第二带通滤波器BPF2、自动增益控制放大器AGC、第二低通滤波器LPF2、第二混频器UM2、第三带通滤波器BPF3和第三磁放大器AM3；所述第一混频器UM1的第二输入端与所述高本振连接，所述第二混频器UM2的第二输入端与所述低本振连接；
所述上行发射信道包括依次连接的第四带通滤波器BPF4、第三混频器UM3、第五带通滤波器BPF5、第四磁放大器AM4、数控衰减器、第四混频器UM4、第六带通滤波器BPF6、 第五放大器和第三低通滤波器LPF3；所述第三混频器UM3的第二输入端与所述低本振连接，所述第四混频器UM4的第二输入端与所述高本振连接；
所述下行接收信道的接收输入频率为2200.5MHz～2400.5MHz， 步进0.5MHz；所述信号接收端口用于接收S波段200MHz带宽的射频信号；所述高本振的输出频率为1830.5MHz～2030.5MHz，步进为0.5MHz；所述第一混频器UM1的输出频率为370MHz；所述低本振的输出频率为300MHz；所述第二混频器UM2的输出频率为70MHz；所述第一带通滤波器BPF1的抑制镜像频率为1460.5MHz～1660.5MHz；所述第四带通滤波器BPF4的输入频率为70MHz；所述第三混频器UM3的输出频率为370MHz；所述第四混频器UM4的输出频率为1750.5MHz～1850.5MHz；
所述下行接收信号的接收相位噪声要求是，当偏置频率为10Hz时，相位噪声≤-59.87dBc/Hz；当偏置频率为100Hz时，相位噪声≤-87dBc/Hz；当偏置频率为1kHz时，相位噪声≤-105dBc/Hz；当偏置频率为10kHz时，相位噪声≤-101dBc/Hz；当偏置频率为100kHz时，相位噪声≤-105dBc/Hz；当偏置频率为1MHz时，相位噪声≤-128dBc/Hz；
所述上行发射信道的发射相位噪声要求是，当偏置频率为10Hz时，相位噪声≤-62.79dBc/Hz；当偏置频率为100Hz时，相位噪声≤-90.01dBc/Hz；当偏置频率为1kHz时，相位噪声≤-110dBc/Hz；当偏置频率为10kHz时，相位噪声≤-106dBc/Hz；当偏置频率为100kHz时，相位噪声≤-110dBc/Hz；当偏置频率为1MHz时，相位噪声≤-130dBc/Hz。
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