CN107656291A - 天线模仿仪 - Google Patents

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刁勇
亓学山
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • G01S19/23—Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements

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Abstract

本发明公开了一种天线模仿仪，主要解决现有技术中存在的现有天线模仿设备加工的信号抗干扰性能差，不稳定不能满足无线电罗盘系统测试的需求，影响测试结果的准确度的问题。该天线模仿仪包括电连有射频信号源的信号变换模块，与信号变换模块输出端电连的射频放大模块，均与射频放大模块输出端电连的第一调制模块和第二调制模块，均与第一调制模块和第二调制模块端口双向通讯电连的角度选择模块，与角度选择模块双向通讯电连的跟随模块，跟随模块双向通讯设置有用于与无线电罗盘接收机电连的外接端口。通过上述方案，本发明达到了输出稳定，抗干扰性强信号的目的。

Description

天线模仿仪
技术领域
本发明涉及天线模仿领域，具体地说，是涉及一种天线模仿仪。
背景技术
无线电罗盘系统由机载设备与配套的信标台组成近程无线电导航系统，其可以连续自动地测定飞机轴向至地面台夹角角度。无线电罗盘可为飞机提供飞机轴向相对于地面台的夹角，可保证全天后飞行，供飞机出航、归航或航向保持飞行等；天线模仿仪主要是模拟无线电罗盘系统的垂直、环形天线组件，将普通的射频信号加工成带导航方位信息的定向信号送至无线电罗盘接收机，用于在内场条件下对无线电罗盘接收机的收讯灵敏度、定向灵敏度以及定向精度等重要参数的检查。
现有天线模仿设备加工的信号抗干扰性能差，不稳定，使其不能满足无线电罗盘系统测试需要的收讯灵敏度、定向灵敏度以及定向精度的需求，影响测试结果的准确度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天线模仿仪，以解决现有天线模仿设备加工的信号抗干扰性能差，不稳定不能满足无线电罗盘系统测试的需求，影响测试结果的准确度的问题。
为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
一种天线模仿仪包括电连有射频信号源的信号变换模块，与信号变换模块输出端电连的射频放大模块，均与射频放大模块输出端电连的第一调制模块和第二调制模块，均与第一调制模块和第二调制模块端口双向通讯电连的角度选择模块，与角度选择模块双向通讯电连的跟随模块，跟随模块双向通讯设置有用于与无线电罗盘接收机电连的外接端口。
具体地，天线模仿仪还包括与射频信号源电连的射频合成及迭加模块，射频合成及迭加模块设有用于发出检测信号的外接端口。
具体地，天线模仿仪还包括外壳；天线模仿仪中所有模块集成在电路板上，电路板设置在外壳内；外壳上设有用于罗盘模式进行方位设置的方位选择开关、用于天线模仿仪信号处理后射频输出的射频输出接口、用于天线模仿仪射频信号输入的射频输入接口。
具体地，信号变换模块为射频变压器。
具体地，射频放大模块为两个型号为U431的场效应管及其外围电路组成的射频放大电路，U431型的场效应管的栅极上穿接有用于减少干扰的磁珠。
具体地，第一调制模块和第二调制模块均为型号为MC1596的芯片及其外围电路组成的AM平衡调制电路。
具体地，角度选择模块为两个型号均为CD4051的芯片及其外围电路组成的低频调制信号组合选择电路。
具体地，跟随模块为型号为LM148的放大器及其外围电路组成的跟随器。
具体地，射频合成及迭加模块为型号为2N4393芯片及其外围电路组成的射频合成及迭加电路。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明中普通的射频信号依次通过信号变换模块变化，通过射频放大模块放大变化后的射频信号，变化后的射频信号通过第一调制模块和第二调制模块进行AM平衡调制后，进入角度选择模块，最终输出带导航方位信息的定向信号输出给无线电罗盘接收机；通过上述过程输出的信号更加稳定，可靠。
(2)本发明从硬件上仅涉及外壳、方位选择开关、射频输出接口、射频输入接口和电路板，使本发明的结构简单，重量轻，便于移动和存放。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的电路图。
图3为壳体的结构示意图。
上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
1-信号变换模块，2-射频放大模块，3-射频输出接口，4-第一调制模块，5-第二调制模块，6-角度选择模块，7-跟随模块，8-射频合成及迭加模块，9-外壳，10-射频输入接口，11-方位选择开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
如图1和图2所示，天线模仿仪包括电连有射频信号源的信号变换模块1，与信号变换模块1输出端电连的射频放大模块2，均与射频放大模块2输出端电连的第一调制模块4和第二调制模块5，均与第一调制模块4和第二调制模块5端口双向通讯电连的角度选择模块6，与角度选择模块6双向通讯电连的跟随模块7，跟随模块7双向通讯设置有用于与无线电罗盘接收机电连的外接端口；普通的射频信号依次通过信号变换模块1变化，通过射频放大模块2放大变化后的射频信号，变化后的射频信号通过第一调制模块4和第二调制模块5进行AM平衡调制后，进入角度选择模块6，最终输出带导航方位信息的定向信号输出给无线电罗盘接收机；通过上述过程输出的信号更加稳定，可靠；跟随模块7提高了信号的负载能力，使输出的信号更加稳定，可靠。
作为本发明较佳的实施例中，天线模仿仪还包括与射频信号源电连的射频合成及迭加模块8，射频合成及迭加模块8设有用于发出检测信号的外接端口；普通的射频信号通过射频合成及迭加模块8合成迭加后，输出检测信号，用于检测无线电罗盘接收机的收讯灵敏度、定向灵敏度以及定向精度等重要参数的检查。
作为本发明较佳的实施例中，如图3所示，天线模仿仪还包括外壳9；天线模仿仪中所有模块集成在电路板上，电路板设置在外壳9内；外壳9上设有用于罗盘模式进行方位设置的方位选择开关、用于天线模仿仪信号处理后射频输出的射频输出接口3、用于天线模仿仪射频信号输入的射频输入接口10；本发明从硬件上仅涉及外壳9、方位选择开关、射频输出接口3、射频输入接口10和电路板，使本发明的结构简单，重量轻，便于移动和存放。
作为本发明较佳的实施例中，信号变换模块1为射频变压器；也可选择其他具有相同作用的设备代替。
作为本发明较佳的实施例中，射频放大模块2为两个型号为U431的场效应管及其外围电路组成的射频放大电路，U431型的场效应管的栅极上穿接有用于减少干扰的磁珠；也可选择其他具有相同作用的设备代替。
作为本发明较佳的实施例中，第一调制模块4和第二调制模块5均为型号为MC1596的芯片及其外围电路组成的AM平衡调制电路；也可选择其他具有相同作用的设备代替。
作为本发明较佳的实施例中，角度选择模块6为两个型号均为CD4051的芯片及其外围电路组成的低频调制信号组合选择电路；也可选择其他具有相同作用的设备代替。
作为本发明较佳的实施例中，跟随模块7为型号为LM148的放大器及其外围电路组成的跟随器；也可选择其他具有相同作用的设备代替。
作为本发明较佳的实施例中，射频合成及迭加模块8为型号为2N4393芯片及其外围电路组成的射频合成及迭加电路；也可选择其他具有相同作用的设备代替。
本发明中无线电罗盘接收机的定向灵敏度要求在罗盘状态，指示器指针偏离真实方位不劣于±3°，摆动±2°时定向灵敏度；
在150kHz～279.5kHz内，不劣于150μV/M。
在280kHz～1749.5kHz内，不劣于100μV/M。
方位准确度不劣于±3°，在0°及180°时不劣于±1.5°。
本发明中射频放大部分主要采用U431双N型JFET场效应管组成的放大电路，为减少干扰，在其每个场效应管的栅极上穿接一磁珠。
AM调制采用MC1596平衡调制芯片，MC1596采用双电源供电模式，正极接接收机输出的G脚，G脚在收讯与罗盘两种模式下皆有+18VDC左右的电压；负极连接接收输出的C脚，在收讯模式下时，由于接收机输出C脚为+5VDC左右的电源，从而使MC1596在收讯模式下不工作，而在罗盘模式下，接收机输出的C脚为-10VDC左右的电源，MC1596能正常工作，进而能输出带方位的AM射频信号。
角度的设置通过对接收机输出的D、F两路低频信号进行不同的叠加产生，首先将两路低频信号进行反向通过LM148运放组成反向器，然后分别将正向、反向的正余弦信号分别连接34K与14K的电阻，最后通过CD4051模拟开关的角度编码A、B、C控制通路从而达到0°、45°、90°、135°等的选择，CD4051的A、B、C使能端通过外接波段开关控制，以实现表1关系，表1为编码及角度设置关系。
角度 0° 45° 90° 135° 180° 225° 270° 315°
CBA控制关系 000 001 010 011 100 101 110 111
模拟开关CD4051的供电采用±7.5VDC，由于CD4051耗电流比较小，所以+7.5VDC通过将接收机输出的G脚：+18VDC经过7.5V/1W稳压二极管获得，-7.5VDC通过接收机输出的C脚：-10VDC经过7.5V/1W的稳压二极管获的。
如图2所示，电路板上低频信号处理主要集中在电路板的右侧，射频信号的处理主要集中在电路板的左侧，左右两侧通过一隔板隔开从而减少彼此的干扰，使本发明的抗扰性更好，输出的信号更稳定。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种天线模仿仪，其特征在于：包括电连有射频信号源的信号变换模块(1)，与信号变换模块(1)输出端电连的射频放大模块(2)，均与射频放大模块(2)输出端电连的第一调制模块(4)和第二调制模块(5)，均与第一调制模块(4)和第二调制模块(5)端口双向通讯电连的角度选择模块(6)，与角度选择模块(6)双向通讯电连的跟随模块(7)，跟随模块(7)双向通讯设置有用于与无线电罗盘接收机电连的外接端口。
2.根据权利要求1所述的天线模仿仪，其特征在于：还包括与射频信号源电连的射频合成及迭加模块(8)，射频合成及迭加模块(8)设有用于发出检测信号的外接端口。
3.根据权利要求2所述的天线模仿仪，其特征在于：还包括外壳(9)；天线模仿仪中所有模块集成在电路板上，电路板设置在外壳(9)内；外壳(9)上设有用于罗盘模式进行方位设置的方位选择开关(11)、用于天线模仿仪信号处理后射频输出的射频输出接口(3)、用于天线模仿仪射频信号输入的射频输入接口(10)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的天线模仿仪，其特征在于：信号变换模块(1)为射频变压器。
5.根据权利要求1-3任一项所述的天线模仿仪，其特征在于：射频放大模块(2)为两个型号为U431的场效应管及其外围电路组成的射频放大电路，U431型的场效应管的栅极上穿接有用于减少干扰的磁珠。
6.根据权利要求1-3任一项所述的天线模仿仪，其特征在于：第一调制模块(4)和第二调制模块(5)均为型号为MC1596的芯片及其外围电路组成的AM平衡调制电路。
7.根据权利要求1-3任一项所述的天线模仿仪，其特征在于：角度选择模块(6)为两个型号均为CD4051的芯片及其外围电路组成的低频调制信号组合选择电路。
8.根据权利要求1-3任一项所述的天线模仿仪，其特征在于：跟随模块(7)为型号为LM148的放大器及其外围电路组成的跟随器。
9.根据权利要求1-3任一项所述的天线模仿仪，其特征在于：射频合成及迭加模块(8)为型号为2N4393芯片及其外围电路组成的射频合成及迭加电路。
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