CN116131924B - 一种c波段地面信道系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种C波段地面信道系统，包括：双工器、放大器A1、放大器A2、放大器A3、放大器A4、放大器A5、开关S1、开关S2、第一温补衰减器、第二温补衰减器、第一功分器、第一中频信号处理单元、第二中频信号处理单元、通道合并单元、第一带通滤波器和第二带通滤波器；本发明解决了现有均采用单通道方式对C波段信号进行处理，从而造成只能提取单一频段信号的问题。

Description

一种C波段地面信道系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种C波段地面信道系统。

背景技术

C波段（C band）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。目前，采用天线对C波段信号进行接收，但是均采用单通道方式对C波段信号进行处理，从而造成只能提取单一频段信号。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种C波段地面信道系统解决了现有均采用单通道方式对C波段信号进行处理，从而造成只能提取单一频段信号的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种C波段地面信道系统，包括：双工器、放大器A1、放大器A2、放大器A3、放大器A4、放大器A5、开关S1、开关S2、第一温补衰减器、第二温补衰减器、第一功分器、第一中频信号处理单元、第二中频信号处理单元、通道合并单元、第一带通滤波器和第二带通滤波器；

所述双工器的一端与全向天线连接，其另一端与放大器A1的输入端连接；所述开关S1的第一不动端与放大器A1的输出端连接，其第二不动端与放大器A3的输出端连接，其动端与第一温补衰减器的输入端连接；所述放大器A2的输入端与第一温补衰减器的输出端连接，其输出端与第一功分器的输入端连接；所述第一功分器的第一输出端与第一中频信号处理单元的输入端连接，其第二输出端与通道合并单元的第一输入端连接；所述第一带通滤波器的输入端与定向天线连接，其输出端与放大器A3的输入端连接；所述第二带通滤波器的输入端与定向天线连接，其输出端与放大器A4的输入端连接；所述开关S2的一端与放大器A4的输出端连接，其另一端与第二温补衰减器的输入端连接；所述放大器A5的输入端与第二温补衰减器的输出端连接；所述通道合并单元的第二输入端与放大器A5的输出端连接，其输出端与第二中频信号处理单元的输入端连接。

进一步地，所述第一中频信号处理单元和第二中频信号处理单元结构相同。

进一步地，所述第一中频信号处理单元和第二中频信号处理单元均包括：第三带通滤波器、第一衰减器、混频器F1、第二衰减器、第四带通滤波器、放大器A6、第三衰减器、混频器F2、第四衰减器、第五带通滤波器、放大器A7、第五衰减器、放大器A8和第六带通滤波器；

所述第三带通滤波器的输入端作为第一中频信号处理单元或第二中频信号处理单元的输入端，其输出端与第一衰减器的输入端连接；所述混频器F1的第一输入端与第一衰减器的输出端连接，其第二输入端与本振单元连接，其输出端与第二衰减器的输入端连接；所述第四带通滤波器的输入端与第二衰减器的输出端连接，其输出端与放大器A6的输入端连接；所述第三衰减器的输入端与放大器A6的输出端连接；所述混频器F2的第一输入端与第三衰减器的输出端连接，其第二输入端与本振单元连接，其输出端与第四衰减器的输入端连接；所述第四衰减器的输出端与第五带通滤波器的输入端连接；所述放大器A7的输入端与第五带通滤波器的输出端连接，其输出端与第五衰减器的输入端连接；所述放大器A8的输入端与第五衰减器的输出端连接，其输出端与第六带通滤波器的输入端连接。

进一步地，所述通道合并单元包括：第六衰减器、第一移相器、放大器A9、第二移相器、第七衰减器和第二功分器；

所述第六衰减器的输入端作为通道合并单元的第二输入端，其输出端与第一移相器的输入端连接；所述放大器A9的输入端与第一移相器的输出端连接，其输出端与第二移相器的输入端连接；所述第七衰减器的输入端与第二移相器的输出端连接，其输出端与第二功分器的第二输入端连接；所述第二功分器的第一输入端作为通道合并单元的第一输入端，其输出端作为通道合并单元的输出端。

进一步地，所述本振单元包括：晶振、第三功分器、第四功分器、第五功分器、第一频率源、第二频率源、第三频率源和第四频率源；

所述第三功分器的输入端与晶振连接，其第一输出端与第四功分器的输入端连接，其第二输出端与第五功分器的输入端连接；所述第四功分器的第一输出端与第一频率源的输入端连接，其第二输出端与第二频率源的输入端连接；所述第五功分器的第一输出端与第三频率源的输入端连接，其第二输出端与第四频率源的输入端连接。

进一步地，所述第一中频信号处理单元中混频器F1的第二输入端与第一频率源的输出端连接；所述第一中频信号处理单元中混频器F2的第二输入端与第二频率源的输出端连接；所述第二中频信号处理单元中混频器F1的第二输入端与第三频率源的输出端连接；所述第二中频信号处理单元中混频器F2的第二输入端与第四频率源的输出端连接。

进一步地，所述第一频率源、第二频率源、第三频率源和第四频率源结构相同。

进一步地，所述第一频率源、第二频率源、第三频率源和第四频率源包括：第七带通滤波器、锁相环PLL1、第八带通滤波器、放大器A10、第八衰减器、放大器A11和第九带通滤波器；

所述第七带通滤波器的输入端作为第一频率源、第二频率源、第三频率源或第四频率源的输入端，其输出端与锁相环PLL1的输入端连接；所述第八带通滤波器的输入端与锁相环PLL1的输出端连接，其输出端与放大器A10的输入端连接；所述放大器A10的输出端与第八衰减器的输入端连接；所述放大器A11的输入端与第八衰减器的输出端连接，其输出端与第九带通滤波器的输入端连接。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本发明通过双工器、放大器、开关、衰减器、功分器和多个信号处理单元构建了多条信号处理路径，可提取得到多个频段信号，解决了现有均采用单通道方式对C波段信号进行处理，从而造成只能提取单一频段信号的问题。

附图说明

图1为一种C波段地面信道系统的系统框图；

图2为第一中频信号处理单元和第二中频信号处理单元的结构示意图；

图3为通道合并单元的结构示意图；

图4为本振单元的结构示意图；

图5为频率源的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

如图1所示，一种C波段地面信道系统，包括：双工器、放大器A1、放大器A2、放大器A3、放大器A4、放大器A5、开关S1、开关S2、第一温补衰减器、第二温补衰减器、第一功分器、第一中频信号处理单元、第二中频信号处理单元、通道合并单元、第一带通滤波器和第二带通滤波器；

所述双工器的一端与全向天线连接，其另一端与放大器A1的输入端连接；所述开关S1的第一不动端与放大器A1的输出端连接，其第二不动端与放大器A3的输出端连接，其动端与第一温补衰减器的输入端连接；所述放大器A2的输入端与第一温补衰减器的输出端连接，其输出端与第一功分器的输入端连接；所述第一功分器的第一输出端与第一中频信号处理单元的输入端连接，其第二输出端与通道合并单元的第一输入端连接；所述第一带通滤波器的输入端与定向天线连接，其输出端与放大器A3的输入端连接；所述第二带通滤波器的输入端与定向天线连接，其输出端与放大器A4的输入端连接；所述开关S2的一端与放大器A4的输出端连接，其另一端与第二温补衰减器的输入端连接；所述放大器A5的输入端与第二温补衰减器的输出端连接；所述通道合并单元的第二输入端与放大器A5的输出端连接，其输出端与第二中频信号处理单元的输入端连接。

在本实施例中，从全向天线接收的信号通过双工器、放大器A1、开关S1、第一温补衰减器、放大器A2，再通过第一功分器可以分别输入第一中频信号处理单元和第二中频信号处理单元，进行频段信号提取，可以得到两种频段信号。

从定向天线接收的信号，一方面可以通过第一带通滤波器和放大器A3，经过开关S1、第一温补衰减器、放大器A2，再通过第一功分器可以分别输入第一中频信号处理单元和第二中频信号处理单元，进行频段信号提取，可以得到两种频段信号。另一方面可以通过第二带通滤波器、放大器A4、开关S2、第二温补衰减器、放大器A5、通道合并单元后，经过第二中频信号处理单元处理，得到频段信号。本发明实现了多路接收多路处理。

所述第一中频信号处理单元和第二中频信号处理单元结构相同。

如图2所示，所述第一中频信号处理单元和第二中频信号处理单元均包括：第三带通滤波器、第一衰减器、混频器F1、第二衰减器、第四带通滤波器、放大器A6、第三衰减器、混频器F2、第四衰减器、第五带通滤波器、放大器A7、第五衰减器、放大器A8和第六带通滤波器；

所述第三带通滤波器的输入端作为第一中频信号处理单元或第二中频信号处理单元的输入端，其输出端与第一衰减器的输入端连接；所述混频器F1的第一输入端与第一衰减器的输出端连接，其第二输入端与本振单元连接，其输出端与第二衰减器的输入端连接；所述第四带通滤波器的输入端与第二衰减器的输出端连接，其输出端与放大器A6的输入端连接；所述第三衰减器的输入端与放大器A6的输出端连接；所述混频器F2的第一输入端与第三衰减器的输出端连接，其第二输入端与本振单元连接，其输出端与第四衰减器的输入端连接；所述第四衰减器的输出端与第五带通滤波器的输入端连接；所述放大器A7的输入端与第五带通滤波器的输出端连接，其输出端与第五衰减器的输入端连接；所述放大器A8的输入端与第五衰减器的输出端连接，其输出端与第六带通滤波器的输入端连接。

在本发明中，有两个混频器F1和F2，可以进行分段混频，在分段混频的过程中，本发明加入衰减器匹配前后级，加入滤波器，滤除噪声，保留有效频段，通过放大器放大有效频段信号，进行分段滤波和放大，降低信号的噪声且最大程度保留有效信号。

如图3所示，所述通道合并单元包括：第六衰减器、第一移相器、放大器A9、第二移相器、第七衰减器和第二功分器；

所述第六衰减器的输入端作为通道合并单元的第二输入端，其输出端与第一移相器的输入端连接；所述放大器A9的输入端与第一移相器的输出端连接，其输出端与第二移相器的输入端连接；所述第七衰减器的输入端与第二移相器的输出端连接，其输出端与第二功分器的第二输入端连接；所述第二功分器的第一输入端作为通道合并单元的第一输入端，其输出端作为通道合并单元的输出端。

如图4所示，所述本振单元包括：晶振、第三功分器、第四功分器、第五功分器、第一频率源、第二频率源、第三频率源和第四频率源；

所述第三功分器的输入端与晶振连接，其第一输出端与第四功分器的输入端连接，其第二输出端与第五功分器的输入端连接；所述第四功分器的第一输出端与第一频率源的输入端连接，其第二输出端与第二频率源的输入端连接；所述第五功分器的第一输出端与第三频率源的输入端连接，其第二输出端与第四频率源的输入端连接。

本发明通过三个功分器，产生4路频率信号，通过4个频率源分别给两个中频信号处理单元提供频率。

所述第一中频信号处理单元中混频器F1的第二输入端与第一频率源的输出端连接；所述第一中频信号处理单元中混频器F2的第二输入端与第二频率源的输出端连接；所述第二中频信号处理单元中混频器F1的第二输入端与第三频率源的输出端连接；所述第二中频信号处理单元中混频器F2的第二输入端与第四频率源的输出端连接。

所述第一频率源、第二频率源、第三频率源和第四频率源结构相同。

如图5所示，所述第一频率源、第二频率源、第三频率源和第四频率源包括：第七带通滤波器、锁相环PLL1、第八带通滤波器、放大器A10、第八衰减器、放大器A11和第九带通滤波器；

所述第七带通滤波器的输入端作为第一频率源、第二频率源、第三频率源或第四频率源的输入端，其输出端与锁相环PLL1的输入端连接；所述第八带通滤波器的输入端与锁相环PLL1的输出端连接，其输出端与放大器A10的输入端连接；所述放大器A10的输出端与第八衰减器的输入端连接；所述放大器A11的输入端与第八衰减器的输出端连接，其输出端与第九带通滤波器的输入端连接。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本发明通过双工器、放大器、开关、衰减器、功分器和多个信号处理单元构建了多条信号处理路径，可提取得到多个频段信号，解决了现有均采用单通道方式对C波段信号进行处理，从而造成只能提取单一频段信号的问题。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种C波段地面信道系统，其特征在于，包括：双工器、放大器A1、放大器A2、放大器A3、放大器A4、放大器A5、开关S1、开关S2、第一温补衰减器、第二温补衰减器、第一功分器、第一中频信号处理单元、第二中频信号处理单元、通道合并单元、第一带通滤波器和第二带通滤波器；

所述双工器的一端与全向天线连接，其另一端与放大器A1的输入端连接；所述开关S1的第一不动端与放大器A1的输出端连接，其第二不动端与放大器A3的输出端连接，其动端与第一温补衰减器的输入端连接；所述放大器A2的输入端与第一温补衰减器的输出端连接，其输出端与第一功分器的输入端连接；所述第一功分器的第一输出端与第一中频信号处理单元的输入端连接，其第二输出端与通道合并单元的第一输入端连接；所述第一带通滤波器的输入端与定向天线连接，其输出端与放大器A3的输入端连接；所述第二带通滤波器的输入端与定向天线连接，其输出端与放大器A4的输入端连接；所述开关S2的一端与放大器A4的输出端连接，其另一端与第二温补衰减器的输入端连接；所述放大器A5的输入端与第二温补衰减器的输出端连接；所述通道合并单元的第二输入端与放大器A5的输出端连接，其输出端与第二中频信号处理单元的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的C波段地面信道系统，其特征在于，所述第一中频信号处理单元和第二中频信号处理单元结构相同。

3.根据权利要求2所述的C波段地面信道系统，其特征在于，所述第一中频信号处理单元和第二中频信号处理单元均包括：第三带通滤波器、第一衰减器、混频器F1、第二衰减器、第四带通滤波器、放大器A6、第三衰减器、混频器F2、第四衰减器、第五带通滤波器、放大器A7、第五衰减器、放大器A8和第六带通滤波器；

所述第三带通滤波器的输入端作为第一中频信号处理单元或第二中频信号处理单元的输入端，其输出端与第一衰减器的输入端连接；所述混频器F1的第一输入端与第一衰减器的输出端连接，其第二输入端与本振单元连接，其输出端与第二衰减器的输入端连接；所述第四带通滤波器的输入端与第二衰减器的输出端连接，其输出端与放大器A6的输入端连接；所述第三衰减器的输入端与放大器A6的输出端连接；所述混频器F2的第一输入端与第三衰减器的输出端连接，其第二输入端与本振单元连接，其输出端与第四衰减器的输入端连接；所述第四衰减器的输出端与第五带通滤波器的输入端连接；所述放大器A7的输入端与第五带通滤波器的输出端连接，其输出端与第五衰减器的输入端连接；所述放大器A8的输入端与第五衰减器的输出端连接，其输出端与第六带通滤波器的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的C波段地面信道系统，其特征在于，所述通道合并单元包括：第六衰减器、第一移相器、放大器A9、第二移相器、第七衰减器和第二功分器；

所述第六衰减器的输入端作为通道合并单元的第二输入端，其输出端与第一移相器的输入端连接；所述放大器A9的输入端与第一移相器的输出端连接，其输出端与第二移相器的输入端连接；所述第七衰减器的输入端与第二移相器的输出端连接，其输出端与第二功分器的第二输入端连接；所述第二功分器的第一输入端作为通道合并单元的第一输入端，其输出端作为通道合并单元的输出端。

5.根据权利要求3所述的C波段地面信道系统，其特征在于，所述本振单元包括：晶振、第三功分器、第四功分器、第五功分器、第一频率源、第二频率源、第三频率源和第四频率源；

所述第三功分器的输入端与晶振连接，其第一输出端与第四功分器的输入端连接，其第二输出端与第五功分器的输入端连接；所述第四功分器的第一输出端与第一频率源的输入端连接，其第二输出端与第二频率源的输入端连接；所述第五功分器的第一输出端与第三频率源的输入端连接，其第二输出端与第四频率源的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的C波段地面信道系统，其特征在于，所述第一中频信号处理单元中混频器F1的第二输入端与第一频率源的输出端连接；所述第一中频信号处理单元中混频器F2的第二输入端与第二频率源的输出端连接；所述第二中频信号处理单元中混频器F1的第二输入端与第三频率源的输出端连接；所述第二中频信号处理单元中混频器F2的第二输入端与第四频率源的输出端连接。

7.根据权利要求6所述的C波段地面信道系统，其特征在于，所述第一频率源、第二频率源、第三频率源和第四频率源结构相同。

8.根据权利要求6所述的C波段地面信道系统，其特征在于，所述第一频率源、第二频率源、第三频率源和第四频率源包括：第七带通滤波器、锁相环PLL1、第八带通滤波器、放大器A10、第八衰减器、放大器A11和第九带通滤波器；

所述第七带通滤波器的输入端作为第一频率源、第二频率源、第三频率源或第四频率源的输入端，其输出端与锁相环PLL1的输入端连接；所述第八带通滤波器的输入端与锁相环PLL1的输出端连接，其输出端与放大器A10的输入端连接；所述放大器A10的输出端与第八衰减器的输入端连接；所述放大器A11的输入端与第八衰减器的输出端连接，其输出端与第九带通滤波器的输入端连接。

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