CN111726314A - 一种井下无线短传fsk接收混频电路 - Google Patents
一种井下无线短传fsk接收混频电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111726314A CN111726314A CN202010715675.XA CN202010715675A CN111726314A CN 111726314 A CN111726314 A CN 111726314A CN 202010715675 A CN202010715675 A CN 202010715675A CN 111726314 A CN111726314 A CN 111726314A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- input
- output
- module
- capacitor
- mixing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 70
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 65
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 8
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
- H04L27/14—Demodulator circuits; Receiver circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
- H04L27/14—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/142—Compensating direct current components occurring during the demodulation and which are caused by mistuning
Abstract
本发明提供了一种井下无线短传FSK接收混频电路，其采用了直接耦合的高增益单片中频放大器，降低了模块的成本和复杂度；采用了输入单谐振滤波模块和输出单谐振滤波模块，滤除输入信号的干扰和噪声，提高模块稳定性。其包括输入隔离直流模块、输入单谐振滤波模块、混频放大模块、滤波模块、输出单谐振滤波模块、输出隔离直流模块，所述混频放大模块具体包括混频放大器(U1)，所述混频放大器(U1)为直接耦合的高增益单片中频放大器，所述混频放大器包括输入端、可控增益输入端、输出端，混频放大器输入负端和输出负端均通过独立电容交流接地构成单端输入、单端输出放大电路，所述输入隔离直流模块的输入端连接有输入端口。
Description
技术领域
本发明涉及信号传输的技术领域，具体为一种井下无线短传FSK接收混频电路。
背景技术
随着近钻头测井技术的发展，需要得到更多的近钻头数据，可以及时准确的获得钻头的信息，由于近钻头位置螺杆钻具不能通过电缆，因此需要一套性能良好的井下钻头无线通信模块，其用于将频率在几百kHZ的高频载波信号转换成MCU可以处理的低频信号，现有技术中的模块其结构复杂、且稳定性相对较差，故急需一种具备良好稳定性、且结构简单的模块。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种井下无线短传FSK接收混频电路，其采用了直接耦合的高增益单片中频放大器，降低了模块的成本和复杂度；采用了输入单谐振滤波模块和输出单谐振滤波模块，滤除输入信号的干扰和噪声，提高模块稳定性。
一种井下无线短传FSK接收混频电路，其特征在于：其包括输入隔离直流模块、输入单谐振滤波模块、混频放大模块、滤波模块、输出单谐振滤波模块、输出隔离直流模块，所述混频放大模块具体包括混频放大器(U1)，所述混频放大器(U1)为直接耦合的高增益单片中频放大器，所述混频放大器包括输入端、可控增益输入端、输出端，混频放大器输入负端和输出负端均通过独立电容交流接地构成单端输入、单端输出放大电路，所述输入隔离直流模块的输入端连接有输入端口，所述输入隔离直流模块的输出端连接所述输入单谐振滤波模块的输入端；所述输入单谐振滤波模块的两个输出端分别连接所述混频放大器的正输入端、负输入端，所述混频放大器的两级输出端分别连接所述输出单谐振滤波模块的两级输入端，所述滤波单谐振滤波模块的输出端连接输出隔离直流模块的输入端，所述输出隔离直流模块的输出端连接输出接口，所述混频放大器还连接有滤波模块，所述混频放大器的可控增益输入端连接有本振信号，直流电源分别连接滤波模块、输出单谐振滤波模块。
其进一步特征在于：
所述混频放大模块具体包括混频放大器(U1)、电容(C3)、电容(C7)，所述混频放大器(U1)为直接耦合的高增益单片中频放大器，所述混频放大器(U1)的输入负端通过电容(C3)接地、构成单端输入模块，所述混频放大器(U1)的输出负端通过电容(C7)接地、构成单端输出模块，所述可控增益输入端通过电阻(R1)与本振信号模块相连接；
所述输入隔离直流模块具体包括电容(C1)，电容(C1)一端连接输入端口，电容(C1)的另一端与输入单谐振滤波模块的输入端相连，用于隔离输入直流信号；
所述输入端谐振滤波模块具体包括电容(C2)、电感(L1)，所述电容(C2)和电感(L1)的一端并联后的总线的两端分别连接输入隔离直流模块的输出端、所述混频放大模块的混频放大器的输入正端，所述电容(C2)的另一端接地，所述，电感(L1)另一端连接到混频放大器的输入负端；
所述滤波模块具体包括电容(C4)、电感(L2)，电容(C4)和电感(L2)一端接到混频放大模块的电源正端，电感(L2)的另一端连接+5V电源供电端口，电容(C4)另一端接地，构成去耦滤波器减小输出级信号通过供电电源对输入级的寄生反馈；
所述输出单谐振滤波模块具体包括电容(C5)、电感(L3)，电容(C5)和电感(L3)一端同时连接输出隔离直流模块的输入端，电容(C5)另一端接地，电感(L3)另一端通过分支线连接到混频放大模块的输出负端和+5V电源供电端口、用以滤除混频输出信号里的高低频信号；
所述输出隔离直流模块具体包括电容(C6)，电容(C6)一端连接到混频放大模块输出正端，电容(C6)的另一端连接输出端口。
采用本发明后，混频放大电路采用了直接耦合的高增益单片中频放大器，输入和输出负端通过电容交流接地构成单端输入、单端输出放大电路，放大电路的本振输入信号频率由输入信号频率与由接收无线信号和输出信号频率决定，高增益单片中频放大器的使用降低了电路的成本和复杂度；通过输入单谐振滤波模块，滤除输入信号的干扰和噪声，提高电路稳定性；采用了输出单谐振滤波模块，滤除输出信号中高频信号成分，提高输出精度；适用于井下恶劣环境下无线信号的接收；综上，其采用了直接耦合的高增益单片中频放大器，降低了模块的成本和复杂度；采用了输入单谐振滤波模块和输出单谐振滤波模块，滤除输入信号的干扰和噪声，提高模块稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构示意框图；
图2为本发明的具体实施例的结构示意连接简图；
图中序号所对应的名称如下：
输入隔离直流模块101、输入单谐振滤波模块102、混频放大模块103、滤波模块104、输出单谐振滤波模块105、输出隔离直流模块106。
具体实施方式
一种井下无线短传FSK接收混频电路，见图1和图2：其包括输入隔离直流模块101、输入单谐振滤波模块102、混频放大模块103、滤波模块104、输出单谐振滤波模块105、输出隔离直流模块106，混频放大模块103具体包括混频放大器(U1)，混频放大器(U1)为直接耦合的高增益单片中频放大器，混频放大器(U1)包括输入端、可控增益输入端、输出端，输入隔离直流模块的输入端连接有输入端口，输入隔离直流模块的输出端连接输入单谐振滤波模块的输入端；输入单谐振滤波模块的两个输出端分别连接混频放大器的正输入端、负输入端，混频放大器的两级输出端分别连接输出单谐振滤波模块的两级输入端，滤波单谐振滤波模块的输出端连接输出隔离直流模块的输入端，输出隔离直流模块的输出端连接输出接口，混频放大器还连接有滤波模块，混频放大器的可控增益输入端连接有本振信号，直流电源分别连接滤波模块、输出单谐振滤波模块。
如图1，为本专利中的一种井下无线短传FSK接收混频电路的结构图，其包括：输入隔离直流模块(101)、输入单谐振滤波模块(102)、混频放大模块(103)、滤波模块(104)、输出单谐振滤波模块(105)、输出隔离直流模块(106)。本申请实施例中，混频放大模块(103)采用了直接耦合的高增益单片中频放大器，降低了模块的成本和复杂度；采用了输入单谐振滤波模块(102)，滤除输入信号的干扰和噪声，提高模块稳定性；采用了输出单谐振滤波模块(105)，滤除输出信号中高频信号成分，提高输出精度；适用于井下恶劣环境下无线信号的接收。
具体实施例，如图2，其包括：输入隔离直流模块(201)、输入单谐振滤波模块(202)、混频放大模块(203)、滤波模块(204)、输出单谐振滤波模块(205)、输出隔离直流模块(206)。
混频放大模块具体包括混频放大器(U1)、电容(C3)、电容(C7)，混频放大器(U1)为直接耦合的高增益单片中频放大器，混频放大器(U1)的输入负端通过电容(C3)接地、构成单端输入电路，混频放大器(U1)的输出负端通过电容(C7)接地、构成单端输出电路，可控增益输入端通过电阻(R1)与本振信号模块相连接；混频放大模块采用了直接耦合的高增益单片中频放大器，型号为MC1590G,进行混频放大，输入和输出负端通过电容交流接地构成单端输入、单端输出放大模块，放大模块的本振输入信号频率由输入信号频率与由接收无线信号和输出信号频率决定。
输入隔离直流模块包括电容(C1)，电容(C1)一端连接输入端口，电容(C1)的另一端与输入单谐振滤波模块的输入端相连，用于隔离输入直流信号；输入隔离直流模块采用了一个电容实现，用来滤除输入信号中的直流信号。
输入端谐振滤波模块具体包括电容(C2)、电感(L1)，电容(C2)和电感(L1)的一端并联后的总线的两端分别连接输入隔离直流模块的输出端、混频放大模块的混频放大器的输入正端，电容(C2)的另一端接地，，电感(L1)另一端连接到混频放大器的输入负端；电感(L1)和电容(C2)是混频放大模块的输入滤波模块，其中电感(L1)采用高频高Q值电感，主要通过调节电容(C2)微调，来实现输入信号选频。
滤波模块具体包括电容(C4)、电感(L2)，电容(C4)和电感(L2)一端接到混频放大模块的电源正端，电感(L2)的另一端连接+5V电源供电端口，电容(C4)另一端接地，构成去耦滤波器减小输出级信号通过供电电源对输入级的寄生反馈；
输出单谐振滤波模块具体包括电容(C5)、电感(L3)，电容(C5)和电感(L3)一端同时连接输出隔离直流模块的输入端，电容(C5)另一端接地，电感(L3)另一端通过分支线连接到混频放大模块的输出负端和+5V电源供电端口、用以滤除混频输出信号里的高低频信号；电感(L3)和电容(C5)是混频放大模块的输出滤波模块，其中电感(L3)采用高频高Q值电感，主要通过调节电容(C2)微调，来实现输出信号选频。
输出隔离直流模块具体包括电容(C6)，电容(C6)一端连接到混频放大模块输出正端，电容(C6)的另一端连接输出端口；输出隔离直流模块采用了一个电容实现，用来滤除输出信号中的直流信号。
本申请实施例中，通过反复调试实际电路中输入单谐振滤波电路网络中的数值，使得输入谐振频率在500-503KHZ，电感在90-110uH,电容在0.8-1.2nF，可以有效滤除输入信号干扰和噪声，通过反复调试实际电路中输出单谐振滤波电路网络中的数值，使得输出谐振频率在2-5KHZ，电感在90-110uH,电容在8-12nF，可以有效滤除输出信号干扰和噪声。
对本专利实施例中的一种井下无线短传FSK接收混频电路进行了设计制作、调试和实验测试，实验结果无线短传FSK接收混频模块输入频率为500-503KHZ，输出频率为2-5KHZ。
本专利中应用了具体实施例对本专利的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利的方法及核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本专利的限制。
Claims (7)
1.一种井下无线短传FSK接收混频电路，其特征在于：其包括输入隔离直流模块、输入单谐振滤波模块、混频放大模块、滤波模块、输出单谐振滤波模块、输出隔离直流模块，所述混频放大模块具体包括混频放大器(U1)，所述混频放大器(U1)为直接耦合的高增益单片中频放大器，所述混频放大器包括输入端、可控增益输入端、输出端，混频放大器输入负端和输出负端均通过独立电容交流接地构成单端输入、单端输出放大电路，所述输入隔离直流模块的输入端连接有输入端口，所述输入隔离直流模块的输出端连接所述输入单谐振滤波模块的输入端；所述输入单谐振滤波模块的两个输出端分别连接所述混频放大器的正输入端、负输入端，所述混频放大器的两级输出端分别连接所述输出单谐振滤波模块的两级输入端，所述滤波单谐振滤波模块的输出端连接输出隔离直流模块的输入端，所述输出隔离直流模块的输出端连接输出接口，所述混频放大器还连接有滤波模块，所述混频放大器的可控增益输入端连接有本振信号，直流电源分别连接滤波模块、输出单谐振滤波模块。
2.如权利要求1所述的一种井下无线短传FSK接收混频电路，其特征在于：所述混频放大模块具体包括混频放大器(U1)、电容(C3)、电容(C7)，所述混频放大器(U1)为直接耦合的高增益单片中频放大器，所述混频放大器(U1)的输入负端通过电容(C3)接地、构成单端输入模块，所述混频放大器(U1)的输出负端通过电容(C7)接地、构成单端输出模块，所述可控增益输入端通过电阻(R1)与本振信号模块相连接。
3.如权利要求2所述的一种井下无线短传FSK接收混频电路，其特征在于：所述输入隔离直流模块具体包括电容(C1)，电容(C1)一端连接输入端口，电容(C1)的另一端与输入单谐振滤波模块的输入端相连，用于隔离输入直流信号。
4.如权利要求2所述的一种井下无线短传FSK接收混频电路，其特征在于：所述输入端谐振滤波模块具体包括电容(C2)、电感(L1)，所述电容(C2)和电感(L1)的一端并联后的总线的两端分别连接输入隔离直流模块的输出端、所述混频放大模块的混频放大器的输入正端，所述电容(C2)的另一端接地，所述，电感(L1)另一端连接到混频放大器的输入负端。
5.如权利要求2所述的一种井下无线短传FSK接收混频电路，其特征在于：所述滤波模块具体包括电容(C4)、电感(L2)，电容(C4)和电感(L2)一端接到混频放大模块的电源正端，电感(L2)的另一端连接+5V电源供电端口，电容(C4)另一端接地，构成去耦滤波器减小输出级信号通过供电电源对输入级的寄生反馈。
6.如权利要求2所述的一种井下无线短传FSK接收混频电路，其特征在于：所述输出单谐振滤波模块具体包括电容(C5)、电感(L3)，电容(C5)和电感(L3)一端同时连接输出隔离直流模块的输入端，电容(C5)另一端接地，电感(L3)另一端通过分支线连接到混频放大模块的输出负端和+5V电源供电端口、用以滤除混频输出信号里的高低频信号。
7.如权利要求2所述的一种井下无线短传FSK接收混频电路，其特征在于：所述输出隔离直流模块具体包括电容(C6)，电容(C6)一端连接到混频放大模块输出正端，电容(C6)的另一端连接输出端口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010715675.XA CN111726314A (zh) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | 一种井下无线短传fsk接收混频电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010715675.XA CN111726314A (zh) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | 一种井下无线短传fsk接收混频电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111726314A true CN111726314A (zh) | 2020-09-29 |
Family
ID=72573248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010715675.XA Pending CN111726314A (zh) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | 一种井下无线短传fsk接收混频电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111726314A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103401508A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-20 | 东南大学 | 一种低噪声放大器和混频器融合结构 |
| CN204258785U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-08 | 杭州丰禾石油科技有限公司 | 一种用于阵列感应测井仪的多频谐振发射电路 |
| CN106533494A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-03-22 | 华讯方舟科技（湖北）有限公司 | 一种微波变频器及其微波变频电路 |
| CN212850559U (zh) * | 2020-07-23 | 2021-03-30 | 无锡量子感知技术有限公司 | 一种井下无线短传fsk接收混频电路 |
-
2020
- 2020-07-23 CN CN202010715675.XA patent/CN111726314A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103401508A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-20 | 东南大学 | 一种低噪声放大器和混频器融合结构 |
| CN204258785U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-08 | 杭州丰禾石油科技有限公司 | 一种用于阵列感应测井仪的多频谐振发射电路 |
| CN106533494A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-03-22 | 华讯方舟科技（湖北）有限公司 | 一种微波变频器及其微波变频电路 |
| CN212850559U (zh) * | 2020-07-23 | 2021-03-30 | 无锡量子感知技术有限公司 | 一种井下无线短传fsk接收混频电路 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王磊;唐长文;: "一种超外差低中频接收机射频前端的设计", 固体电子学研究与进展, no. 02, 25 April 2018 (2018-04-25) * |
| 高海军;郭桂良;阴亚东;杜占坤;阎跃鹏;: "一种低噪声、高增益的直接下变频混频器", 固体电子学研究与进展, no. 04, 25 December 2009 (2009-12-25) * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN212850559U (zh) | 一种井下无线短传fsk接收混频电路 | |
| EP1515449A1 (en) | Coupling device for interfacing power amplifier and antenna in differential mode | |
| CN111726314A (zh) | 一种井下无线短传fsk接收混频电路 | |
| CN108923826A (zh) | 一种石油钻井仪器电源线载波通讯电路 | |
| CN206023716U (zh) | 一种低场磁共振谱仪的前置放大器 | |
| CN208656767U (zh) | 一种智能监控系统 | |
| CN210183328U (zh) | 级联式无缆探杆通信电路 | |
| CN201142720Y (zh) | 高频头、卫星数字电视信号接收处理电路及接收系统 | |
| CN110752864A (zh) | 一种基于电源线的通信接口电路 | |
| CN208623664U (zh) | 一种石油钻井仪器电源线载波通讯电路 | |
| CN208820750U (zh) | 一种应用于x波段的宽带低噪声放大器 | |
| CN214959459U (zh) | 一种甚低频ndb发射机功率放大电路 | |
| CN101916948A (zh) | 射频拉远设备rru内盲插连接装置 | |
| CN214591339U (zh) | 一种调幅传输隔离放大器 | |
| CN217932094U (zh) | 一种基于gps的定位控制电路及设备 | |
| CN219875770U (zh) | 一种网口通信电路 | |
| CN111200447A (zh) | 一种特定频率的钻孔电磁波接收天线的前放电路 | |
| CN205945735U (zh) | 一种用于发射及接收蓝牙信号的电路板 | |
| CN216959877U (zh) | 一种卫星信号干扰识别控制电路及系统 | |
| CN215452936U (zh) | 一种支持Wi-SUN协议的无线收发器 | |
| CN218958989U (zh) | 具备语音采集功能的wifi模组及智能电视 | |
| CN218332869U (zh) | 支持红外和蓝牙信号合并输入的遥控电路 | |
| CN210807239U (zh) | 一种特定频率的钻孔电磁波接收天线的前放电路 | |
| CN204578530U (zh) | 一种基于nRF0433的无线通讯电路 | |
| CN217481262U (zh) | 一种信号滤波模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |