CN107167818A - 一种实现卫星导航抗干扰天线的射频接收通道电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现卫星导航抗干扰天线的射频接收通道电路。射频接收通道电路包括前置滤波限幅电路、低噪放电路、下变频电路、自动增益控制电路和中频滤波电路。本设计对信号具有选择性，抑制了带外干扰信号以及产生的杂散信号，具有抗烧毁功能（30dBm），有很大的动态范围，满足信号幅度变化时不产生失真，信号输出控制在0dB以内，噪声系数保证在1.2以内，使信号在信道中传输中信噪比恶化最小，保证信号经过低噪放、混频器、自动增益控制等非线性器件时正常工作。通过一个芯片以及外围匹配的相关电阻电容组成自动增益控制电路，简化了自动增益控制电路，降低了电路复杂性以及功耗。
Description
技术领域
本发明涉及卫星导航抗干扰天线，具体涉及一种实现卫星导航抗干扰天线的射频接收通道电路。
背景技术
射频接收通道是卫星导航抗干扰天线中处理卫星高频信号的必要电路，不仅需要很低的噪声、良好的灵敏度，还要有一定的动态范围确保其抗干扰性能。原有的射频接收通道电路接收信号动态范围小，信号选择性差，不具备抗烧毁功能，电路复杂，调试繁琐。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种电路简单的实现卫星导航抗干扰天线的射频接收通道电路。该电路能够接收-133dBm的微弱卫星信号，也能够接收干信比为80-90dB的大干扰信号，降低噪声的同时保证信号不失真的传输。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案是：一种实现卫星导航抗干扰天线的射频接收通道电路，其特征在于：所述射频接收通道电路包括前置滤波限幅电路、低噪放电路、下变频电路、自动增益控制电路和中频滤波电路，其中前置滤波限幅电路与低噪放电路连接，低噪放电路与下变频电路连接，下变频电路与自动增益控制电路和中频滤波电路连接。
本发明的设计原理：射频接收通道共有3个基本部分组成，包括前置滤波限幅低噪放电路、下变频电路、自动增益控制电路。接收来自天线阵组件的BD的射频信号，首先对天线阵信号经过前端预选滤波器和限幅器后进行射频放大；射频放大后的BD信号经滤波再放大处理之后进入混频器下变频处理得到46.52±10.23MHz中频输出信号，将其送入后级中频通道进行处理，自动增益控制保证中频信号在一定范围内，通过中频滤波输出中频信号。
本发明的特点是：对信号具有选择性，抑制了带外干扰信号以及产生的杂散信号，具有抗烧毁功能（30dBm），有很大的动态范围，满足信号幅度变化时不产生失真，信号输出控制在0dB以内，噪声系数保证在1.2以内，使信号在信道中传输中信噪比恶化最小，电路能够接收-133dBm的微弱卫星信号，也能够接收干信比为80-90dB的大干扰信号，具有足够高的线性，保证信号经过低噪放、混频器、自动增益控制等非线性器件时正常工作。通过一个AD8368芯片以及外围匹配的相关电阻电容组成自动增益控制电路，简化了自动增益控制电路。前端使用高抑制的介质滤波器和相应大功率的限幅器，在中频输出端增加自动增益控制电路，通过一个AD8368芯片实现自动增益控制，降低了电路复杂性以及功耗。
附图说明
图1为本发明电路原理连接框图；
图2为本发明前置滤波限幅电路、低噪放电路连接原理图；
图3为本发明下变频电路连接原理图；
图4为本发明自动增益控制电路、中频滤波电路连接原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
参照图1，射频接收通道电路包括前置滤波限幅电路、低噪放电路、下变频电路、自动增益控制电路和中频滤波电路，其中前置滤波限幅电路与低噪放电路连接，低噪放电路与下变频电路连接，下变频电路与自动增益控制电路和中频滤波电路连接。
参照图2，本发明的前置滤波限幅电路、低噪放电路采用CPD1268M20B滤波器U1、SMP1330-005限幅器U2、MGA-633P8放大器U3、SF2186E声表滤波器U4，具体连接为：滤波器U1的1脚作为信号输入端，滤波器U1的2脚接限幅器U2的3脚与电容C1的一端，限幅器U2的1脚、2脚接地，电容C1的另一端连接放大器U3的2脚和电感L1的一端，电感L1的另一端接电容C5和电阻R4的一端，电容C5的另一端接地，电阻R4的另一端接电容C2、电阻R2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端和电容C4的一端、电阻R3的一端接+5V电源，电容C4的另一端接地，电阻R3的另一端连接电容C6的一端和电感L2的一端，电容C6的另一端接地，电感L2的另一端接放大器U3的7脚，放大器U3的3脚、4脚、5脚、6脚、8脚接地，放大器U3的1脚接电容C5的一端，放大器U3的7脚接电容C3的一端，电容C3的另一端接电阻R5、电阻R6的一端，电阻R5的另一端接声表滤波器U4的2脚以及电阻R7的一端，电阻R6、电阻R7的另一端接地，声表滤波器U4的5脚接电容C7的一端，声表滤波器U4的1脚、3脚、4脚、6引脚接地。
参照图3，本发明的下变频电路采用MGA-53543放大器U5、CMY 210混频器U6，具体连接为：放大器U5的3脚连至低噪放电路中电容C7的另一端，放大器U5的2脚连接电感L3、电容C8的一端,放大器U5的1脚、4脚接地，电感L3的另一端连接电容C9、电容C10、电阻R8的一端，电容C9、电容C10的另一端接地，电阻R8的另一端接+5V电源，电容C8的另一端连接电感L5的一端，电感L5的另一端连接电容C11的一端，电容C11的另一端作为混频器U6的1脚的输入端，电容C12的一端连接电感L7的一端，电感L7的另一端连接混频器U6的3脚，电感L6的一端与混频器U6的4脚连接，电感L6的另一端与电容C14的一端连接后接+3V电源，电容C14的另一端接地，混频器U6的6脚作为输出端连接电感L4、电容C13的一端，混频器U6的2、5脚接地，电感L4、电容C13的另一端连接电容C15的一端，电容C15的另一端连接电阻R9、电阻R10的一端，电阻R9的另一端连接R11的一端，电阻R10、电阻R11的另一端接地。
参照图4，自动增益控制电路、中频滤波电路采用AD8368自动增益控制芯片U7，具体连接为：电容C16的一端连至下变频电路中的电阻R9的另一端和R11的一端，电容C16的另一端连接自动增益控制芯片U7的19脚，自动增益控制芯片U7的22、23、24引脚连接电容C20、电容C21的一端后接+5V电源，电容C20、电容C21的另一端接地，自动增益控制芯片U7的14脚、15脚连接电容C17的一端，电容C17的另一端接地，自动增益控制芯片U7的9、10、11、12引脚连接电容C23、电容C25的一端，电容C23、电容C25的另一端接地，自动增益控制芯片U7的1脚、2脚连接电容C22的一端，电容C22的另一端接地，自动增益控制芯片U7的3引脚连接电容C24的一端，电容C24的另一端接地，自动增益控制芯片U7的4脚连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接自动增益控制芯片U7的5脚、电容C26的一端和电阻R12的一端，电容C26的另一端接地，电阻R12的另一端连接自动增益控制芯片U7的8脚和电容C18的一端，自动增益控制芯片U7的6脚、7脚、16脚、17脚、18脚、20脚、21脚接地，电容C18的另一端连接LC滤波器U8的1脚，LC滤波器U8的2脚与电容C19的一端连接，LC滤波器U8的3脚、4脚接地，电容C19的另一端接信号输出端。
本电路达到的技术指标：
1、输入信号：1268.52MHz±10.23MHz；
2、噪声系数：≤2.0(含LNA和前端预选频滤波器)；
3、通道增益：40±1dB(含LNA)；
4、通道隔离度：≥50dB；
5、输出中频信号频率：46.52MHz±10.23MHz；
6、输出中频信号幅度：7±0.5dBm （-33dBm输入时）；
7、输出中频信号3dB带宽： 21±1MHz；
8、带外抑制：f0±16MHz处≥35dB；
9、三阶互调：≥50dBc（带内输入-40dBm频率间隔1MHz的双频信号）
10、路间增益误差：≤1.0dB；
11、输出中频信号路间相位差：±5度（频带中心）。
Claims (4)
1.一种实现卫星导航抗干扰天线的射频接收通道电路，其特征在于：所述射频接收通道电路包括前置滤波限幅电路、低噪放电路、下变频电路、自动增益控制电路和中频滤波电路，其中前置滤波限幅电路与低噪放电路连接，低噪放电路与下变频电路连接，下变频电路与自动增益控制电路和中频滤波电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种实现卫星导航抗干扰天线的射频接收通道电路，其特征在于：前置滤波限幅电路、低噪放电路采用CPD1268M20B滤波器U1、SMP1330-005限幅器U2、MGA-633P8放大器U3、SF2186E声表滤波器U4，具体连接为：滤波器U1的1脚作为信号输入端，滤波器U1的2脚接限幅器U2的3脚与电容C1的一端，限幅器U2的1脚、2脚接地，电容C1的另一端连接放大器U3的2脚和电感L1的一端，电感L1的另一端接电容C5和电阻R4的一端，电容C5的另一端接地，电阻R4的另一端接电容C2、电阻R2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端和电容C4的一端、电阻R3的一端接+5V电源，电容C4的另一端接地，电阻R3的另一端连接电容C6的一端和电感L2的一端，电容C6的另一端接地，电感L2的另一端接放大器U3的7脚，放大器U3的3脚、4脚、5脚、6脚、8脚接地，放大器U3的1脚接电容C5的一端，放大器U3的7脚接电容C3的一端，电容C3的另一端接电阻R5、电阻R6的一端，电阻R5的另一端接声表滤波器U4的2脚以及电阻R7的一端，电阻R6、电阻R7的另一端接地，声表滤波器U4的5脚接电容C7的一端，声表滤波器U4的1脚、3脚、4脚、6引脚接地。
3.根据权利要求2所述的一种实现卫星导航抗干扰天线的射频接收通道电路，其特征在于：下变频电路采用MGA-53543放大器U5、CMY 210混频器U6，具体连接为：放大器U5的3脚连至低噪放电路中电容C7的另一端，放大器U5的2脚连接电感L3、电容C8的一端,放大器U5的1脚、4脚接地，电感L3的另一端连接电容C9、电容C10、电阻R8的一端，电容C9、电容C10的另一端接地，电阻R8的另一端接+5V电源，电容C8的另一端连接电感L5的一端，电感L5的另一端连接电容C11的一端，电容C11的另一端作为混频器U6的1脚的输入端，电容C12的一端连接电感L7的一端，电感L7的另一端连接混频器U6的3脚，电感L6的一端与混频器U6的4脚连接，电感L6的另一端与电容C14的一端连接后接+3V电源，电容C14的另一端接地，混频器U6的6脚作为输出端连接电感L4、电容C13的一端，混频器U6的2、5脚接地，电感L4、电容C13的另一端连接电容C15的一端，电容C15的另一端连接电阻R9、电阻R10的一端，电阻R9的另一端连接R11的一端，电阻R10、电阻R11的另一端接地。
4.根据权利要求3所述的一种实现卫星导航抗干扰天线的射频接收通道电路，其特征在于：自动增益控制电路、中频滤波电路采用AD8368自动增益控制芯片U7，具体连接为：电容C16的一端连至下变频电路中的电阻R9的另一端和R11的一端，电容C16的另一端连接自动增益控制芯片U7的19脚，自动增益控制芯片U7的22、23、24引脚连接电容C20、电容C21的一端后接+5V电源，电容C20、电容C21的另一端接地，自动增益控制芯片U7的14脚、15脚连接电容C17的一端，电容C17的另一端接地，自动增益控制芯片U7的9、10、11、12引脚连接电容C23、电容C25的一端，电容C23、电容C25的另一端接地，自动增益控制芯片U7的1脚、2脚连接电容C22的一端，电容C22的另一端接地，自动增益控制芯片U7的3引脚连接电容C24的一端，电容C24的另一端接地，自动增益控制芯片U7的4脚连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接自动增益控制芯片U7的5脚、电容C26的一端和电阻R12的一端，电容C26的另一端接地，电阻R12的另一端连接自动增益控制芯片U7的8脚和电容C18的一端，自动增益控制芯片U7的6脚、7脚、16脚、17脚、18脚、20脚、21脚接地，电容C18的另一端连接LC滤波器U8的1脚，LC滤波器U8的2脚与电容C19的一端连接，LC滤波器U8的3脚、4脚接地，电容C19的另一端接信号输出端。
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