CN201284015Y - 微波着陆地面设备激励器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微波着陆地面设备激励器，采用双环PLL电路产生载波频率并集成0～π调制器，包括相互连接的参考源、锁相环、环路滤波器、压控振荡器、分频器、功分器、放大器、混频器、滤波器、0～π调制器、耦合器，1024分频器、功分器、鉴相器、幅度检波器、功率监测接口、调制输出接口、射频监测接口、频率监测接口以及数据转换接口。 本实用新型的特点是：相位噪声低(－75dBc/Hz@100Hz、 －90dBc/Hz@1kHz)，频率稳定度高，杂波抑制好(优于－65dB)，调相精度高、且调制解调延时小于1μs，体积小，接口完善、使用方便、稳定可靠。

Description

微波着陆地面设备激励器

技术领域

本实用新型涉及一种激励器，特别涉及一种微波着陆地面设备激励器。

背景技术

射频激励器为微波着陆地面设备(MLS)提供5031-5091MHz已调射频信号，应具有稳定度好、频谱纯净、相位噪声低，调相精度高等特点，还用具备相应的监视、测量以及数据传输接口。目前，已知的产品设计主要分为两类，一种是单环PLL锁相控制介质振荡器(DRO)，这种设计的缺点是由于分频数较大，造成近端的相位噪声较差，只有-70dBc/Hz@1kHz，而且介质振荡器的电调谐范围较窄，更换频率波道时，还需手动调谐，使用不方便；另一种是载波频率产生与调制解调各自分离，造成体积大，控制繁杂，可靠性降低。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型采用双环PLL控制压控制振荡器和通过高速PIN开关二极管控制射频信号行程从而达到0～π调制的效果，并对功能接口进行完善，具体技术方案是，微波着陆地面设备激励器，其特征在于：其电路连接为：参考源通过功分器分别与锁相环C、锁相环D相连，锁相环C、环路滤波器、4.5～4.8GHz压控振荡器、分频器组合为一闭环电路，锁相环D、环路滤波器、300～500MHz压控振荡器组成为另一闭环电路，4.5～4.8GHz压控振荡器通过放大器、混频器与300～500MHz压控振荡器相连，混频器、两极放大器、滤波器、0～π调制器相串接在一起，连接至射频输出接口，20dB耦合器、1024分频器、整形放大器串接在频率监测接口，且20dB耦合器与两级放大器输出端相连，10dB耦合器A通过功分器、鉴相器与解调输出接口相连，功分器连接至射频监测接口，且10dB耦合器A与滤波器输出端相连，10dB耦合器B、功分器、幅度检波器串接在功率监测接口，且10dB耦合器B与0～π调制器输出端相连，功分器与鉴相器相连。

本实用新型的特点是：相位噪声低(-75dBc/Hz@100Hz、-90dBc/Hz@1kHz)，频率稳定度高，杂波抑制好(优于-65dB)，调相精度高、且调制解调延时小于1μs，体积小(约20×15×3)，可装于6u标准插箱内，能在工作频带内由计算机控制任意更换波道，使用方便、稳定可靠。接口完善，仅通过计算机测量即可检查其完好性。

附图说明

图1是本实用新型的电路连接方框图，并作为摘要附图。

具体实施方式

结合附图1，对本实用新型进一步阐述。在本实例中，参考源选用60MHz的恒温晶体振荡器，其相位噪声可达到-120dBc@100Hz，-140dBc@1kHz，锁相环采用AD公司的ADF系列PLL芯片，兼有预分频及鉴相功能，其归一化噪底在-210dBc/Hz以下，环路滤波器采用有源滤波和无源滤波相结合的方式，压控振荡器选用MINI公司的相应产品。环路1的鉴相频率60MHz，输出频率锁定在4.68GHz的固定点频，分频比为4680/60＝78，环路2输出频率可变(351-411MHz)，鉴相频率和设备输出的频率间隔相同(300kHz)，最小分频比为(5031-4680)/0.3＝1170，环路带宽根据实际需要进行调整，一般为鉴相频率的1/10-1/50，这样的方案使得总分频比大幅下降，输出的射频信号近端相位噪声大有改观。而且压控振荡器的相对带宽较宽，能够完成频带内的电调谐，可以克服手动调整的缺点。两个环路输出的射频信号经混频器后，取上变频信号，得到需要的频率(5031-5091MHz)，再经过滤波放大滤波后可直接进行调制。混频部分采用无源混频器件，驱动混频器需较大功率的本振，为了达到所需本振电平，选用Sirenza公司的sna276低噪声宽带放大器对4.68GHz信号进行放大，具有16dB的增益，同时，还具有较高的反相隔离度，能有效降低两路射频之间的干扰。在装配结构上再加上金属隔条，经过腔体滤波器后，可以做到杂散抑制大于65dB。

调制部分采用变行程式微带设计，由调制信号控制高速PIN开关二极管，改变射频信号行程，从而达到0～π调制的目的。

解调部分由鉴相器来完成，本实例中，采用Hittite公司双平衡混频器完成鉴相功能，当两个频率相同而相位不同得信号加至RF和L0端，在IF端将得到与两个输入的相位差成正比例的直流输出。分别取调制前后的射频信号，输入至鉴相器，输出特性与相位关系为：v_out＝kcos(α₁-α₂)，k为常数，与二极管特性及外部负载有关，α为输入相角，由于解调幅度较小，还需对其进行放大处理。使用中值得注意的是两输入信号的幅度尽可能相等，否则影响解调结果。

为了最大限度地消除干扰，缩小体积，整个模块采用双面布局的方式，中间用隔层隔开，并将射频个功能模块置于屏蔽盒独立的腔体内，需要连线的地方通过过孔穿线连接，因为频率较高，为了性能保持一致性，射频PCB全部采用Taconic板材，双面镀金处理。其他部分可使用FR4普通玻纤板，但应考虑各个稳压集成块的接地点，尽量消除50Hz的电源相关杂散，同时做好电源的滤波与去耦，这对提高杂散抑制、相位噪声指标以及消除放大器自激等都有好处。

Claims (1)

1.一种微波着陆地面设备激励器，其特征在于：其电路连接为：参考源通过功分器(3)分别与锁相环C、锁相环D相连，锁相环C、环路滤波器、4.5～4.8GHz压控振荡器、分频器组合为一闭环电路，锁相环D、环路滤波器、300～500MHz压控振荡器组成为另一闭环电路，4.5～4.8GHz压控振荡器通过放大器、混频器与300～500MHz压控振荡器相连，混频器、两极放大器、滤波器、0～π调制器相串接在一起，连接至射频输出接口，20dB耦合器、1024分频器、整形放大器串接在频率监测接口，且20dB耦合器与两级放大器输出端相连，10dB耦合器A通过功分器(1)、鉴相器与解调输出接口相连，功分器(1)连接至射频监测接口，且10dB耦合器A与滤波器输出端相连，10dB耦合器B、功分器(2)、幅度检波器串接在功率监测接口，且10dB耦合器B与0～π调制器输出端相连，功分器(2)与鉴相器相连。

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