CN114221669A - 一种预分频超外差宽带接收机及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种预分频超外差宽带接收机及其使用方法，接收机包括分频组件，分频组件的输出端依次串联滤波组件、第一放大器、程控衰减器、第一混频器、第二放大器、第一滤波器、第二混频器、第三放大器和第二滤波器，第二滤波器的输出端用于输出信号；第一混频器还连接第一集成锁相环，第二混频器还连接第二集成锁相环。本发明通过分频组件进行预分频，滤波组件进行预选分段滤波；采用预分频方案，将高频段射频输入信号预先分频，与低频段输入信号复用预选滤波器（滤波组件），有效地降低了接收机难度，具有成本低、结构简单、接收频段宽、抗干扰能力强的特点，可有效提高超外差接收机工作频段。
Description
技术领域
本发明属于20MHz~8000MHz射频宽带接收技术领域，具体涉及一种预分频超外差宽带接收机及其使用方法。
背景技术
在目前的超外差接收机中，如CN107888215A、CN111030725A 、CN203368451U等所涉及，采用超外差技术，工作频率范围较窄，结构复杂，预选滤波器电路庞大，本振频率高，主要存在以下不足：
（1）采用预选滤波器技术，预选滤波器的分段多，电路规模大。
（2）目前超外差接收机本振频率高，研发难度高。
（3）当超外差接收机工作频段要求比较高时，研发、制造成本高。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种预分频超外差宽带接收机及其使用方法，取得可缩小预选滤波器规模、扩展工作频率范围、降低锁相环输出信号频率的效果。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种预分频超外差宽带接收机，包括分频组件，所述分频组件的输出端依次串联滤波组件、第一放大器、程控衰减器、第一混频器、第二放大器、第一滤波器、第二混频器、第三放大器和第二滤波器，第二滤波器的输出端用于输出信号；第一混频器还连接第一集成锁相环，第二混频器还连接第二集成锁相环。
进一步完善上述技术方案，所述分频组件包括第一分路开关和第一合路开关，第一分路开关和第一合路开关之间并联有第一直连支路和第二支路，第二支路上设有分频器，所述第二支路的数量为一个或多个；第一分路开关和第一合路开关用于选通第一直连支路和第二支路中的至少一个；
第一合路开关的输出端形成为所述分频组件的输出端，第一分路开关的输入端为分频组件的输入端并用于射频信号的输入。
进一步地，滤波组件包括第二分路开关、第二合路开关以及并联在所述第二分路开关和第二合路开关之间的多个滤波器；第二分路开关和第二合路开关用于选通所述多个滤波器中的至少一个；
分频组件的输出端连接于所述第二分路开关的输入端；第二合路开关的输出端为滤波组件的输出端并连接第一放大器。
进一步地，所述多个滤波器的数量为八个，第二分路开关和第二合路开关均对应为单刀八掷开关；八个滤波器的滤波频段分别为20MHz~180MHz、180MHz~340MHz、340MHz~500MHz、500MHz~900MHz、900MHz~1200MHz、1200MHz~1500MHz、1500MHz~1800MHz、1800MHz~2100MHz；八个滤波器组成滤波器组212。
本发明还涉及上述一种预分频超外差宽带接收机的使用方法，包括如下过程：
射频信号从第一分路开关的输入端进入；
通过第一分路开关分路，高于2000MHz（2000MHz-8000MHz）的信号送入分频器，经分频器分频处理后送入第一合路开关，2000MHz以下（20MHz -2000MHz）的信号经第一直连支路直接送入第一合路开关；
信号经第一合路开关送入第二分路开关，经第二分路开关分为八路，经过滤波器组后再送入第二合路开关；
信号经第二合路开关送入第一放大器，经第一放大器放大信号幅度，经程控衰减器调整滤波放大后的信号幅度，送入第一混频器；
第一集成锁相环向第一混频器提供第一本振信号；第一混频器将第一本振信号和射频信号混频，转换为第一中频信号，送入第二放大器；
经第二放大器放大第一中频信号输出幅度，经第一滤波器滤除第二放大器产生的杂散信号和谐波信号，送入第二混频器；
第二集成锁相环向第二混频器提供第二本振信号；第二混频器将第二本振信号与第一中频信号混频，转换为第二中频信号，送入第三放大器；
经第三放大器放大第二中频信号输出幅度，经第二滤波器滤除第三放大器的杂散信号和谐波信号后输出。
进一步地，第一本振信号频率范围为2000MHz~4000MHz，输出信号功率为0~10dBm；第二本振信号频率范围为1600MHz~2000MHz，输出信号功率为0~10dBm。
进一步地，第一滤波器滤除第二放大器产生的杂散信号和谐波信号，中心频率为1460MHz，带宽200MHz；
第二滤波器滤除第三放大器的杂散信号和谐波信号，中心频率为230MHz，带宽160MHz。
进一步地，高于2000MHz的信号范围为2000MHz~8000MHz，分频器将2000MHz~4000MHz的信号做二分频处理，将4000MHz~8000MHz信号做四分频处理，2000MHz以下的信号范围为20MHz~2000MHz。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明的预分频超外差宽带接收机，分频组件进行预分频，滤波组件进行预选分段滤波；采用预分频方案，将高频段射频输入信号预先分频，与低频段输入信号复用预选滤波器（滤波组件），有效地降低了接收机难度，具有成本低、结构简单、接收频段宽、抗干扰能力强的特点，可有效提高超外差接收机工作频段。
2、本发明的预分频超外差宽带接收机，能够稳定收发20MHz~8000MHz的超短波信号，信号通过预置分频器，可有效缩小预选滤波器规模、扩展工作频率范围和降低本振频率，抗干扰能力强，动态范围大，灵敏度高，可靠性高，成本低，工作带宽大；适用于无线电监测。
附图说明
图1为具体实施例的一种预分频超外差宽带接收机的结构示意图；
其中，分频组件11，第一分路开关111，分频器112，第一合路开关113，滤波组件21，第二分路开关211，滤波器组212，第二合路开关213，第一放大器31，程控衰减器41，第一集成锁相环51，第一混频器61，第二放大器71，第一滤波器81，第二集成锁相环91，第二混频器101，第三放大器121，第二滤波器131。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
具体实施例的一种预分频超外差宽带接收机及其使用方法，采用超外差接收电路；可接收20MHz~8000MHz信号并通过混频转换成中频信号。
请参见图1，所述接收电路包括分频组件11、滤波组件21、第一放大器31、程控衰减器41、第一集成锁相环51、第一混频器61、第二放大器71、第一滤波器81、第二集成锁相环91、第二混频器101、第三放大器121、第二滤波器131。所述分频组件11用于将高频段接收信号分频至低频段信号，射频信号进入电路后，通过第一分路开关111分路，高于2000MHz的信号送入分频器112，然后送入第一合路开关113，2000MHz以下的信号直接送第一合路开关113。所述滤波组件21用于分段滤波，信号经过滤波组件中的第二分路开关211分为八路，经过滤波器组212后再送入第二合路开关213，实现预选滤波功能；所述第一放大器31放大信号幅度；所述程控衰减器41调整滤波放大后的信号幅度，合理分配链路增益；所述第一集成锁相环51提供第一本振信号，频率范围为2000MHz~4000MHz，输出信号功率为0~10dBm，作为第一混频器61的本振，只与第一混频器61连接；第一混频器61分别连接第一集成锁相环51和程控衰减器41，将第一本振信号和射频信号混频，转换为第一中频信号；所述第二放大器71用于放大第一中频信号输出幅度；所述第一滤波器81用于滤除第二放大器71产生的杂散信号和谐波信号，中心频率为1460MHz，带宽200MHz；所述第二集成锁相环91提供第二本振信号，频率范围为1600MHz~2000MHz，输出信号功率为0~10dBm，作为第二混频器101的本振，只与第二混频器101相连接；所述第二混频器101分别与第二集成锁相环91和第一滤波器81连接，将第二本振信号与第一中频信号混频，转换为第二中频信号；所述第三放大器121用于放大第二中频信号输出幅度；所述第二滤波器131滤除第三放大器121的杂散信号和谐波信号，中心频率为230MHz，带宽160MHz，输出中频信号。
本实施例中，所述分频组件11包括第一分路开关111、分频器112和第一合路开关113。所述分频器112将2000MHz~4000MHz信号做二分频处理，将4000MHz~8000MHz信号做四分频处理。所述第一分路开关111和第一合路开关113均为单刀多掷开关。所述第一分路开关111、第一合路开关113采用工作频段内损耗尽教小的，优化接收机噪声系数，以提高灵敏度。所述滤波组件21包括第二分路开关211、八个滤波器（滤波器组212）以及合路开关213，所述第二分路开关211通过八个滤波器与第二合路开关213电连接。所述八个滤波器覆盖不同的八个频段，分别是20MHz~180MHz、180MHz~340MHz、340MHz~500MHz、500MHz~900MHz、900MHz~1200MHz、1200MHz~1500MHz、1500MHz~1800MHz、1800MHz~2100MHz，提高接收机抗干扰能力。所述第二分路开关211和合路开关213采用工作频段内损耗尽教小的，优化接收机噪声系数，以提高灵敏度。所述第二分路开关211、合路开关213均为单刀多掷开关。本实施例中第二分路开关211为单刀八掷开关，在其它实施方式中，则根据设置的滤波器数量来决定用何种单刀多掷开关。
本发明一种预分频超外差宽带接收机，能够稳定收发20〜8000MHz的超短波信号，信号通过预置分频器1，可有效缩小预选滤波器规模、扩展工作频率范围和降低本振频率，抗干扰能力强，动态范围大，灵敏度高，可靠性高，成本低，工作带宽大。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种预分频超外差宽带接收机，其特征在于：包括分频组件（11），所述分频组件（11）的输出端依次串联滤波组件（21）、第一放大器（31）、程控衰减器（41）、第一混频器（61）、第二放大器（71）、第一滤波器（81）、第二混频器（101）、第三放大器（121）和第二滤波器（131），第二滤波器（131）的输出端用于输出信号；第一混频器（61）还连接第一集成锁相环（51），第二混频器（101）还连接第二集成锁相环（91）。
2.根据权利要求1所述一种预分频超外差宽带接收机，其特征在于：所述分频组件（11）包括第一分路开关（111）和第一合路开关（113），第一分路开关（111）和第一合路开关（113）之间并联有第一直连支路和第二支路，第二支路上设有分频器（112），所述第二支路的数量为一个或多个；第一分路开关（111）和第一合路开关（113）用于选通第一直连支路和第二支路中的至少一个；
第一合路开关（113）的输出端形成为所述分频组件（11）的输出端，第一分路开关（111）的输入端为分频组件（11）的输入端并用于射频信号的输入。
3.根据权利要求2所述一种预分频超外差宽带接收机，其特征在于：滤波组件（21）包括第二分路开关（211）、第二合路开关（213）以及并联在所述第二分路开关（211）和第二合路开关（213）之间的多个滤波器；第二分路开关（211）和第二合路开关（213）用于选通所述多个滤波器中的至少一个；
分频组件（11）的输出端连接于所述第二分路开关（211）的输入端；第二合路开关（213）的输出端为滤波组件（21）的输出端并连接第一放大器（31）。
4.根据权利要求3所述一种预分频超外差宽带接收机，其特征在于：所述多个滤波器的数量为八个，第二分路开关（211）和第二合路开关（213）均对应为单刀八掷开关；八个滤波器的滤波频段分别为20MHz~180MHz、180MHz~340MHz、340MHz~500MHz、500MHz~900MHz、900MHz~1200MHz、1200MHz~1500MHz、1500MHz~1800MHz、1800MHz~2100MHz；
八个滤波器组成滤波器组212。
5.如权利要求4所述一种预分频超外差宽带接收机的使用方法，其特征在于：
射频信号从第一分路开关（111）的输入端进入；
通过第一分路开关（111）分路，高于2000MHz的信号送入分频器（112），经分频器（112）分频处理后送入第一合路开关（113），2000MHz以下的信号经第一直连支路直接送入第一合路开关（113）；
信号经第一合路开关（113）送入第二分路开关（211），经第二分路开关（211）分为八路，经过滤波器组（212）后再送入第二合路开关（213）；
信号经第二合路开关（213）送入第一放大器（31），经第一放大器（31）放大信号幅度，经程控衰减器（41）调整滤波放大后的信号幅度，送入第一混频器（61）；
第一集成锁相环（51）向第一混频器（61）提供第一本振信号；第一混频器（61）将第一本振信号和射频信号混频，转换为第一中频信号，送入第二放大器（71）；
经第二放大器（71）放大第一中频信号输出幅度，经第一滤波器（81）滤除第二放大器（71）产生的杂散信号和谐波信号，送入第二混频器（101）；
第二集成锁相环（91）向第二混频器（101）提供第二本振信号；第二混频器（101）将第二本振信号与第一中频信号混频，转换为第二中频信号，送入第三放大器（121）；
经第三放大器（121）放大第二中频信号输出幅度，经第二滤波器（131）滤除第三放大器（121）的杂散信号和谐波信号后输出。
6.根据权利要求5所述一种预分频超外差宽带接收机的使用方法，其特征在于：第一本振信号频率范围为2000MHz~4000MHz，输出信号功率为0~10dBm；第二本振信号频率范围为1600MHz~2000MHz，输出信号功率为0~10dBm。
7.根据权利要求5所述一种预分频超外差宽带接收机的使用方法，其特征在于：第一滤波器（81）滤除第二放大器（71）产生的杂散信号和谐波信号，中心频率为1460MHz，带宽200MHz；
第二滤波器（131）滤除第三放大器（121）的杂散信号和谐波信号，中心频率为230MHz，带宽160MHz。
8.根据权利要求5所述一种预分频超外差宽带接收机的使用方法，其特征在于：高于2000MHz的信号为2000MHz~8000MHz，分频器（112）将2000MHz~4000MHz的信号做二分频处理，将4000MHz~8000MHz信号做四分频处理。
9.根据权利要求5所述一种预分频超外差宽带接收机的使用方法，其特征在于：2000MHz以下的信号为20MHz~2000MHz。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220322 |
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