CN110098844B - 一种c波段双路信号接收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种C波段双路信号接收装置，其特征在于：包括形成容纳腔的盒体、设置在盒体上的两个接收输入接口和两个接收输出接口，以及设置在容纳腔中的两个信号接收模块；两个信号接收模块均包括依次连接的隔离器一、滤波器和开关一，以及依次连接的开关二、定耦检波电路和隔离器二；开关一的输出端一通过依次连接的限幅电路、低噪声放大电路一、π型衰减电路和低噪声放大电路二与开关二的输入端一连接，以形成放大支路；开关一的输出端二直接与开关二的输入端二连接，以形成直通支路。该接收装置可实现双路信号独立接收，有利于设备小型化设计，具有良好抗烧毁能力，具有良好稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及信号接收技术领域，更具体地说，涉及一种C波段双路信号接收装置。
背景技术
C波段，是频率从4.0～8.0GHz的一段频带，作为通信卫星下行传输信号的频段。在卫星电视广播和各类小型卫星地面站应用中，该频段首先被采用且一直被广泛使用。
在通信设备运行过程中，经常需要接收多路信号，但目前单个接收装置通常只可以接收一路信号，因此在通信设备中需要设置数量较多的接收装置以满足信号接收需求。接收装置占用空间大，在通信设备结构设计时限制了通信设备的体积缩小。此外，接收装置还存在抗烧毁能力较差、稳定性和可靠性不够理想的不足。
发明内容
为克服现有技术中的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种可实现双路信号独立接收、有利于设备小型化设计、具有良好抗烧毁能力、具有良好稳定性和可靠性的C波段双路信号接收装置。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种C波段双路信号接收装置，其特征在于：包括形成容纳腔的盒体、设置在盒体上的两个接收输入接口和两个接收输出接口，以及设置在容纳腔中的两个信号接收模块；两个信号接收模块均包括依次连接的隔离器一、滤波器和开关一，以及依次连接的开关二、定耦检波电路和隔离器二；其中，隔离器一与接收输入接口连接，隔离器二与接收输出接口连接；
开关一的输出端一通过依次连接的限幅电路、低噪声放大电路一、π型衰减电路和低噪声放大电路二与开关二的输入端一连接，以形成放大支路；开关一的输出端二直接与开关二的输入端二连接，以形成直通支路。
本发明接收装置适用于C波段信号的接收和放大；设有两个相互独立的信号接收模块，可分别接收C波段信号；天线接收信号后信号经过隔离器一和滤波器，然后通过开关一和开关二选择放大支路或直通支路，以进行信号放大或信号直通，可实现快速高低增益模式切换，之后经过定耦检波电路和隔离器二进行输出。放大支路上设有限幅电路，使接收装置具有良好抗烧毁能力；低噪声放大电路一和低噪声放大电路二可对信号进行放大；低噪声放大电路一与低噪声放大电路二之间设有π型衰减电路，可实现前后阻抗匹配，提高信号放大的稳定性。
优选地，所述限幅电路包括依次连接的电容C1、电感L1和电感L2；其中，电容C1与开关一的输出端一连接，电感L2与低噪声放大电路一连接；电感L1与电感L2连接处通过反向并联的限幅二极管VD1和限幅二极管VD2接地；电感L2与低噪声放大电路一连接处通过反向并联的限幅二极管VD3和限幅二极管VD4接地；电感L2与低噪声放大电路一连接处还通过电容C2接地。限幅电路可对信号幅值有限制作用，可避免信号幅值过大而导致装置烧毁，对信号损耗小；根据试验数据，本发明接收装置具有30dBm连续波抗烧毁能力。
优选地，所述低噪声放大电路一包括电容C3、电容C8、电感L3和LNA放大器一；所述限幅电路通过电容C3与LNA放大器一的输入端连接，LNA放大器一的输出端通过电容C8与π型衰减电路连接；LNA放大器一的输出端还通过电感L3与供电电源连接；供电电源还通过电容组一接地。本发明中，低噪声放大电路一采用LNA放大器一进行信号放大，具有良好的噪声系数。
优选地，所述π型衰减电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3；电阻R1的两端分别与低噪声放大电路一和低噪声放大电路二连接；电阻R1的两端还分别通过电阻R2和电阻R3接地。
优选地，所述低噪声放大电路二包括电容C9、电容C13、电感L4和LNA放大器二；所述π型衰减电路通过电容C9与LNA放大器二的输入端连接，LNA放大器二的输出端通过电容C13与开关二的输入端一连接；LNA放大器二的输出端还通过电感L4与供电电源连接；供电电源还通过电容组二接地。
优选地，所述定耦检波电路包括型号为ADL5902的检波芯片、二极管VD5和电阻R4；检波芯片的引脚IN与开关二的输出端连接；检波芯片的引脚OUT与隔离器二连接；检波芯片的引脚COU通过二极管VD5与供电电源连接；检波芯片的引脚ISO通过电阻R4接地。定耦检波电路可对信号进行检测，实现大信号检测和指示。
优选地，两个信号接收模块之间采用隔离方式设置；可防止相互产生干扰，提高信号接收的可靠性和准确性。
优选地，所述两个信号接收模块之间采用隔离方式设置，是指：两个信号接收模块中，两个滤波器并排设置在容纳腔中；容纳腔中，位于两个滤波器一侧的区域作为区域一，位于两个滤波器另一侧的区域作为区域二；区域一中设有隔离板一，使区域一分隔成两个腔体一；两个隔离器一分别位于两个腔体一中；区域二中设有隔离板二，使区域二分隔成两个腔体二；每个信号接收模块中，开关一、限幅电路、低噪声放大电路一、π型衰减电路、低噪声放大电路二和开关二均设置在电路板一上，定耦检波电路设置在电路板二上；两个信号接收模块的电路板一、电路板二和隔离器二分别设置在两个腔体二中。该设置方式有利于提高接收装置的抗干扰能力；可平衡接收装置内部各个位置的发热量，避免接收装置局部过热而损坏；定耦检波电路采用独立电路板设置，可提高检波精确度。
优选地，两个滤波器分别带有隔离外壳；隔离外壳上设有连接头，以实现滤波器分别与隔离器一和开关一连接。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
1、本发明接收装置可实现双路信号分别独立接收，将两路信号接收集成在一个装置上，有利于设备小型化设计；具有抗烧毁能力，具有良好的稳定性和可靠性；
2、本发明接收装置具有良好的噪声系数；可对信号进行检测和指示；
3、本发明接收装置，两个信号接收模块之间采用隔离方式设置；可防止相互产生干扰，提高信号接收和放大的可靠性和准确性；
4、本发明接收装置可平衡接收装置内部各个位置的发热量，避免接收装置局部过热而损坏；定耦检波电路采用独立电路板设置，可提高检波精确度。
附图说明
图1是本发明接收装置的电路原理图；
图2是本发明接收装置的爆炸图；
其中，1为盒体、2为盖体、3为接收输入接口、4为接收输出接口、5为滤波器、6为腔体一、7为腔体二。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例
本实施例一种C波段双路信号接收装置，适用于C波段信号的接收和放大；其电路原理图如图1所示，包括形成容纳腔的盒体、设置在盒体上的接收输入接口和接收输出接口，以及设置在容纳腔中的两个信号接收模块；两个信号接收模块均包括依次连接的隔离器一、滤波器和开关一，以及依次连接的开关二、定耦检波电路和隔离器二；其中，隔离器一与接收输入接口连接，隔离器二与接收输出接口连接；
开关一的输出端一通过依次连接的限幅电路、低噪声放大电路一、π型衰减电路和低噪声放大电路二与开关二的输入端一连接，以形成放大支路；开关一的输出端二直接与开关二的输入端二连接，以形成直通支路。
本发明接收装置设有两个相互独立的信号接收模块，可分别接收C波段信号；信号经过隔离器一和滤波器后，可通过开关一和开关二选择放大支路或直通支路，以进行信号放大或信号直通，可实现快速高低增益模式切换，之后经过定耦检波电路和隔离器二进行输出。放大支路上设有限幅电路，使接收装置具有抗烧毁能力；低噪声放大电路一和低噪声放大电路二可对信号进行放大；低噪声放大电路一与低噪声放大电路二之间设有π型衰减电路，可实现前后阻抗匹配，提高信号放大的稳定性。
本实施例中，隔离器一和隔离器二可采用现有隔离器，可实现输入输出信号隔离即可；滤波器可采用现有滤波器，可实现C波段信号滤波即可。
开关一和开关二可采用现有开关，例如型号为SKY13330-397LF的开关；当信号较小、需要放大时，开关一导通输出端一，开关二导通输入端一，使信号通过放大支路实现放大；当信号较大、不需要放大时，开关一导通输出端二，开关二导通输入端二，使信号通过直通支路，从而实现模式切换。判断信号大小以及驱动开关一和开关二导通，可采用现有技术。
限幅电路包括依次连接的电容C1、电感L1和电感L2；其中，电容C1与开关一的输出端一连接，电感L2与低噪声放大电路一连接；电感L1与电感L2连接处通过反向并联的限幅二极管VD1和限幅二极管VD2接地；电感L2与低噪声放大电路一连接处通过反向并联的限幅二极管VD3和限幅二极管VD4接地；电感L2与低噪声放大电路一连接处还通过电容C2接地。限幅电路可对信号幅值有限制作用，可避免信号幅值过大而导致装置烧毁，对信号损耗小；根据试验数据，本发明接收装置具有30dBm连续波抗烧毁能力。
低噪声放大电路一包括电容C3、电容C8、电感L3和LNA放大器一；所述限幅电路通过电容C3与LNA放大器一的输入端连接，LNA放大器一的输出端通过电容C8与π型衰减电路连接；LNA放大器一的输出端还通过电感L3与供电电源连接；供电电源还通过电容组一接地。本发明中，低噪声放大电路一采用LNA放大器一进行信号放大，具有良好的噪声系数。
π型衰减电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3；电阻R1的两端分别与低噪声放大电路一和低噪声放大电路二连接；电阻R1的两端还分别通过电阻R2和电阻R3接地。
低噪声放大电路二包括电容C9、电容C13、电感L4和LNA放大器二；所述π型衰减电路通过电容C9与LNA放大器二的输入端连接，LNA放大器二的输出端通过电容C13与开关二的输入端一连接；LNA放大器二的输出端还通过电感L4与供电电源连接；供电电源还通过电容组二接地。LNA放大器一和LNA放大器二可采用现有LNA放大器，优选采用噪声系数优于1dB的LNA放大器。
定耦检波电路包括型号为ADL5902的检波芯片、二极管VD5和电阻R4；检波芯片的引脚IN与开关二的输出端连接；检波芯片的引脚OUT与隔离器二连接；检波芯片的引脚COU通过二极管VD5与供电电源连接；检波芯片的引脚ISO通过电阻R4接地。定耦检波电路可对信号进行检测，实现大信号检测。
本发明接收装置优选采用如下硬件结构方式设置，如图2所示，盒体1形成容纳腔，容纳腔腔口盖设有盖体2；两个接收输入接口3和两个接收输出接口4分别设置在盒体1上。两个信号接收模块之间采用隔离方式设置；可防止相互产生干扰，提高信号接收的可靠性和准确性。
具体地说，两个信号接收模块中，两个滤波器5并排设置在容纳腔中；容纳腔中，位于两个滤波器一侧的区域作为区域一，位于两个滤波器另一侧的区域作为区域二；区域一中设有隔离板一，使区域一分隔成两个腔体一6；两个隔离器一分别位于两个腔体一6中；区域二中设有隔离板二，使区域二分隔成两个腔体二7；每个信号接收模块中，开关一、限幅电路、低噪声放大电路一、π型衰减电路、低噪声放大电路二和开关二均设置在电路板一上，定耦检波电路设置在电路板二上；两个信号接收模块的电路板一、电路板二和隔离器二分别设置在两个腔体二7中。该设置方式有利于提高接收装置的抗干扰能力；可平衡接收装置内部各个位置的发热量，避免接收装置局部过热而损坏；定耦检波电路采用独立电路板设置，可提高检波精确度。
两个滤波器分别带有隔离外壳；隔离外壳上设有连接头，以实现滤波器分别与隔离器一和开关一连接。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种C波段双路信号接收装置，其特征在于：包括形成容纳腔的盒体、设置在盒体上的两个接收输入接口和两个接收输出接口，以及设置在容纳腔中的两个信号接收模块；两个信号接收模块均包括依次连接的隔离器一、滤波器和开关一，以及依次连接的开关二、定耦检波电路和隔离器二；其中，隔离器一与接收输入接口连接，隔离器二与接收输出接口连接；
开关一的输出端一通过依次连接的限幅电路、低噪声放大电路一、π型衰减电路和低噪声放大电路二与开关二的输入端一连接，以形成放大支路；开关一的输出端二直接与开关二的输入端二连接，以形成直通支路；
所述限幅电路包括依次连接的电容C1、电感L1和电感L2；其中，电容C1与开关一的输出端一连接，电感L2与低噪声放大电路一连接；电感L1与电感L2连接处通过反向并联的限幅二极管VD1和限幅二极管VD2接地；电感L2与低噪声放大电路一连接处通过反向并联的限幅二极管VD3和限幅二极管VD4接地；电感L2与低噪声放大电路一连接处还通过电容C2接地；
两个信号接收模块之间采用隔离方式设置：两个信号接收模块中，两个滤波器并排设置在容纳腔中；容纳腔中，位于两个滤波器一侧的区域作为区域一，位于两个滤波器另一侧的区域作为区域二；区域一中设有隔离板一，使区域一分隔成两个腔体一；两个隔离器一分别位于两个腔体一中；区域二中设有隔离板二，使区域二分隔成两个腔体二；每个信号接收模块中，开关一、限幅电路、低噪声放大电路一、π型衰减电路、低噪声放大电路二和开关二均设置在电路板一上，定耦检波电路设置在电路板二上；两个信号接收模块的电路板一、电路板二和隔离器二分别设置在两个腔体二中；
两个滤波器分别带有隔离外壳；隔离外壳上设有连接头，以实现滤波器分别与隔离器一和开关一连接。
2.根据权利要求1所述的C波段双路信号接收装置，其特征在于：所述低噪声放大电路一包括电容C3、电容C8、电感L3和LNA放大器一；所述限幅电路通过电容C3与LNA放大器一的输入端连接，LNA放大器一的输出端通过电容C8与π型衰减电路连接；LNA放大器一的输出端还通过电感L3与供电电源连接；供电电源还通过电容组一接地。
3.根据权利要求1所述的C波段双路信号接收装置，其特征在于：所述π型衰减电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3；电阻R1的两端分别与低噪声放大电路一和低噪声放大电路二连接；电阻R1的两端还分别通过电阻R2和电阻R3接地。
4.根据权利要求1所述的C波段双路信号接收装置，其特征在于：所述低噪声放大电路二包括电容C9、电容C13、电感L4和LNA放大器二；所述π型衰减电路通过电容C9与LNA放大器二的输入端连接，LNA放大器二的输出端通过电容C13与开关二的输入端一连接；LNA放大器二的输出端还通过电感L4与供电电源连接；供电电源还通过电容组二接地。
5.根据权利要求1所述的C波段双路信号接收装置，其特征在于：所述定耦检波电路包括型号为ADL5902的检波芯片、二极管VD5和电阻R4；检波芯片的引脚IN与开关二的输出端连接；检波芯片的引脚OUT与隔离器二连接；检波芯片的引脚COU通过二极管VD5与供电电源连接；检波芯片的引脚ISO通过电阻R4接地。
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