CN207283544U - 一种多路数字tr组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多路数字TR组件，包括多路TR模块、本振模块和信号处理模块；所述多路TR模块包括多个TR通道，且每个TR通道均连接有一个用于信号收发的天线组；本振模块用于产生本振信号，本振模块的输出端分别与每一个TR通道连接；所述信号处理模块与每一个所述的TR通道双向连接，用于产生待发射的基带信号并传输给每一个TR通道，或是对来自各个TR通道的信号进行接收。本实用新型提供了一种多路数字TR组件，具有体积小、发射功率大、信号传输距离远的优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子通信领域，特别是涉及一种多路数字TR组件。
背景技术
空中管制是利用通信、导航技术和监控手段对飞机飞行活动进行监视和控制，保证飞行安全和有秩序飞行；在飞行航线的空域划分不同的管理空域，如航路、飞行情报管理区、进近管理区、塔台管理区、等待空域管理区等，并按管理区不同使用不同的雷达设备，以防止航空器相撞，防止机场及其附近空域内的航空器同障碍物相撞；空中管制对维护空中交通秩序，保障空中交通畅通，保证飞行安全和提高飞行效率具有着重要的作用；就目前而言，空中管制在国内外早已是非常成熟的运用。
数字TR组件是进行空中管制必不可缺的设备，一般情况下，数字TR组件在发射功率，信号传输距离上都有着较高的要求，为达到发射功率、信号传输距离的要求，数字TR组件一般比较笨重，需要建立在基站中。因此，减小数字TR组件的体积、增大数字TR组件的发射功率和传输距离就变得非常重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种体积小、发射功率大，信号传输距离远的多路数字TR组件。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种多路数字TR组件，包括多路TR模块、本振模块和信号处理模块；所述多路TR模块包括多个TR通道，且每个TR通道均连接有一个用于信号收发的天线组；本振模块用于产生本振信号，本振模块的输出端分别与每一个TR通道连接；所述信号处理模块与每一个所述的TR通道双向连接，用于产生待发射的基带信号并传输给每一个TR通道，或是对来自各个TR通道的信号进行接收。所述的信号处理模块还与外部的波控处理板连接，实现整个多路数字TR组件与外部的通信和数据交换。
其中，每一个所述的TR通道均包括发射调制器、功率放大器、低噪声放大器和解调器；所述发射调制器的输入端分别与本振模块和信号处理模块连接，发射调制器的输出端通过功率放大器与天线组连接；所述低噪声放大器的输入端与天线组连接，对天线组接收到的信号进行放大；所述解调器的输入端分别与本振模块和低噪声放大器连接，解调器的输出端与信号处理模块连接。
其中，所述本振模块包括时钟晶振、第一本振源、第二本振源、源选择开关和功分器；所述时钟晶振的输出端分别与第一本振源和第二本振源连接，第一本振源和第二本振源的输出端均连接源选择开关，源选择开关的输出端与功分器连接，功分器的输出端分别与各个TR通道的发射调制器和解调器连接。
所述信号处理模块包括FPGA子模块、基带滤波器一、基带滤波器二、D/A子模块、运算放大器和A/D子模块；所述A/D子模块的输入端与各个TR通道中的解调模块连接，A/D子模块的输出端依次通过运算放大器和基带滤波器二连接到FPGA子模块；所述D/A子模块的输入端通过基带滤波器一连接FPGA子模块，D/A子模块的输出端分别与各个TR通道中的发射调制器连接。
优选地，所述天线组包括至少两根天线。
优选地，所述第一本振源的本振频率与整个多路数字TR组件的信号发射频率相等，所述第二本振源的本振频率与整个多路数字TR组件的信号接收频率相等。
优选地，所述本振模块还包括锁相环，锁相环的输入端与时钟晶振连接，锁相环的输出端分别与信号处理模块和外部的波控处理板连接，为信号处理模块和外部的波控处理板提供同步时钟。
优选地，所述FPGA子模块包括至少两个FPGA芯片。
本实用新型的有益效果是：（1）本实用新型的多路TR模块包括多个TR通道，每个TR通道对应于一个天线组，均可进行数据收发，一方面来看，通过多路发射功率合成可以使得整个数字TR组件具有更大的发射功率，进而延长信号的传输距离；另一方面来看，传统的数字TR组件一般为单路收发，其收发通道内部需要进行大量复杂的处理，才能够保证发射功率和发射距离，复杂度较高，体积较大，而本实用新型在同样的发射功率要求下，通过多路发射的方式，可以降低每路TR通道的复杂程度，虽增加了TR通道的路数，但整体上对减小数字TR组件的体积也有着一定作用。
（2）多路TR模块包括多个TR通道，且每个TR通道对应的天线组具有至少两根天线，天线数目较多，在信号发射过程中，更多的天线能够减小信号发射的波束夹角，增强发射信号的空间覆盖效果。
（3）每个TR通道和对应的天线组可独立的进行信号收发，容错率高，即使某一个TR通道故障，也不影响整个数字TR组件的正常工作。
（4）第二本振源的本振频率与整个多路数字TR组件的信号接收频率相等，在进行信号接收过程中由第二本振源提供本振信号，每个TR通道均能以零中频的形式完成信号接收，无需多级混频，显著降低了TR通道的复杂度，进而减小了整个多路数字TR组件的体积。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为TR通道的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种多路数字TR组件，包括多路TR模块、本振模块和信号处理模块；所述多路TR模块包括多个TR通道，且每个TR通道均连接有一个用于信号收发的天线组；本振模块用于产生本振信号，本振模块的输出端分别与每一个TR通道连接；所述信号处理模块与每一个所述的TR通道双向连接，用于产生待发射的基带信号并传输给每一个TR通道，或是对来自各个TR通道的信号进行接收。所述的信号处理模块还与外部的波控处理板连接，实现整个多路数字TR组件与外部的通信和数据交换。且整个多路数字TR组件依靠外部的电源模块进行供电。
如图2所示，每一个所述的TR通道均包括发射调制器、功率放大器、低噪声放大器和解调器；所述发射调制器的输入端分别与本振模块和信号处理模块连接，发射调制器的输出端通过功率放大器与天线组连接；所述低噪声放大器的输入端与天线组连接，对天线组接收到的信号进行放大；所述解调器的输入端分别与本振模块和低噪声放大器连接，解调器的输出端与信号处理模块连接。
其中，所述本振模块包括时钟晶振、第一本振源、第二本振源、源选择开关和功分器；所述时钟晶振的输出端分别与第一本振源和第二本振源连接，第一本振源和第二本振源的输出端均连接源选择开关，源选择开关的输出端与功分器连接，功分器的输出端分别与各个TR通道的发射调制器和解调器连接。在本申请的实施例中，时钟晶振的频率为20MHz。
所述信号处理模块包括FPGA子模块、基带滤波器一、基带滤波器二、D/A子模块、运算放大器和A/D子模块；所述A/D子模块的输入端与各个TR通道中的解调模块连接，A/D子模块的输出端依次通过运算放大器和基带滤波器二连接到FPGA子模块；所述D/A子模块的输入端通过基带滤波器一连接FPGA子模块，D/A子模块的输出端分别与各个TR通道中的发射调制器连接。
在本申请的实施例中，所述天线组包括至少两根天线。
在本申请的实施例中，所述第一本振源的本振频率与整个多路数字TR组件的信号发射频率相等，本振频率为1030MHZ；所述第二本振源的本振频率与整个多路数字TR组件的信号接收频率相等，本振频率为1090MHZ。
在本申请的实施例中，所述本振模块还包括锁相环，锁相环的输入端与时钟晶振连接，锁相环将频率锁至100MHZ，锁相环的输出端分别与信号处理模块和外部的波控处理板连接，为信号处理模块和外部的波控处理板提供同步时钟。在本申请的实施例中，所述FPGA子模块包括至少两个FPGA芯片，以提高数据处理的能力，FPGA芯片可以采用XC6VLX130T。
本实用新型的工作原理如下：信号发射过程中，信号处理模块的FPGA产生待发射信号，经基带滤波器一和D/A子模块后传输给各个TR通道中的发射调制器，与此同时，本振模块的源选择开关选通第一本振源（本振频率1030MHZ），传输1030MHZ的本振信号给发射调制器，发射调制器利用1030MHZ的本振信号对来自D/A子模块的信号进行调制，对调制信号进行功率放大后通过天线进行发射。在信号接收过程中，各个TR通道所对应的天线对1090MHZ的信号进行接收，接收到的信号传输给低噪声放大器对信号进行放大，放大后的信号传输给解调器；同时，本振模块的源选择开关选通第二本振源（本振频率1090MHZ），传输1090MHZ的本振信号给解调器，由解调器对低噪声放大器输出的信号进行解调，并传输给信号处理模块，由信号处理模块对解调后的信号进行A/D转换、放大和基带滤波后传输给FPGA，完成信号接收处理。
由于多路TR模块包括多个TR通道，每个TR通道对应于一个天线组，均可进行数据收发，一方面来看，通过多路发射功率合成可以使得整个数字TR组件具有更大的发射功率，进而延长信号的传输距离；另一方面来看，传统的数字TR组件一般为单路收发，其收发通道内部需要进行大量复杂的处理，才能够保证发射功率和发射距离，复杂度较高，体积较大，而本实用新型在同样的发射功率要求下，通过多路发射的方式，可以降低每路TR通道的复杂程度，虽增加了TR通道的路数，但整体上对减小数字TR组件的体积也有着一定作用。由于多路TR模块包括多个TR通道，且每个TR通道对应的天线组具有至少两根天线，天线数目较多，在信号发射过程中，更多的天线能够减小信号发射的波束夹角，增强发射信号的空间覆盖效果。因为每个TR通道和对应的天线组可独立的进行信号收发，容错率高，即使某一个TR通道故障，也不影响整个数字TR组件的正常工作。本振模块的第二本振源的本振频率与整个多路数字TR组件的信号接收频率相等，在进行信号接收过程中由第二本振源提供本振信号，每个TR通道均能以零中频的形式完成信号接收，无需多级混频，显著降低了TR通道的复杂度，进而减小了整个多路数字TR组件的体积。
Claims (8)
1.一种多路数字TR组件，其特征在于：包括多路TR模块、本振模块和信号处理模块；所述多路TR模块包括多个TR通道，且每个TR通道均连接有一个用于信号收发的天线组；本振模块用于产生本振信号，本振模块的输出端分别与每一个TR通道连接；所述信号处理模块与每一个所述的TR通道双向连接，用于产生待发射的基带信号并传输给每一个TR通道，或是对来自各个TR通道的信号进行接收。
2.根据权利要求1所述的一种多路数字TR组件，其特征在于：所述的信号处理模块还与外部的波控处理板连接，实现整个多路数字TR组件与外部的通信和数据交换。
3.根据权利要求1所述的一种多路数字TR组件，其特征在于：所述天线组包括至少两根天线。
4.根据权利要求1所述的一种多路数字TR组件，其特征在于：每一个所述的TR通道均包括发射调制器、功率放大器、低噪声放大器和解调器；所述发射调制器的输入端分别与本振模块和信号处理模块连接，发射调制器的输出端通过功率放大器与天线组连接；所述低噪声放大器的输入端与天线组连接，对天线组接收到的信号进行放大；所述解调器的输入端分别与本振模块和低噪声放大器连接，解调器的输出端与信号处理模块连接。
5.根据权利要求1所述的一种多路数字TR组件，其特征在于：所述本振模块包括时钟晶振、第一本振源、第二本振源、源选择开关和功分器；所述时钟晶振的输出端分别与第一本振源和第二本振源连接，第一本振源和第二本振源的输出端均连接源选择开关，源选择开关的输出端与功分器连接，功分器的输出端分别与各个TR通道的发射调制器和解调器连接。
6.根据权利要求5所述的一种多路数字TR组件，其特征在于：所述第一本振源的本振频率与整个多路数字TR组件的信号发射频率相等，所述第二本振源的本振频率与整个多路数字TR组件的信号接收频率相等。
7.根据权利要求5所述的一种多路数字TR组件，其特征在于：所述本振模块还包括锁相环，锁相环的输入端与时钟晶振连接，锁相环的输出端分别与信号处理模块和外部的波控处理板连接，为信号处理模块和外部的波控处理板提供同步时钟。
8.根据权利要求1所述的一种多路数字TR组件，其特征在于：所述信号处理模块包括FPGA子模块、基带滤波器一、基带滤波器二、D/A子模块、运算放大器和A/D子模块；所述A/D子模块的输入端与各个TR通道中的解调模块连接，A/D子模块的输出端依次通过运算放大器和基带滤波器二连接到FPGA子模块；所述D/A子模块的输入端通过基带滤波器一连接FPGA子模块，D/A子模块的输出端分别与各个TR通道中的发射调制器连接。
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| CN201721313433.8U CN207283544U (zh) | 2017-10-12 | 2017-10-12 | 一种多路数字tr组件 |
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Publications (1)
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| CN207283544U true CN207283544U (zh) | 2018-04-27 |
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| CN (1) | CN207283544U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110661536A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-01-07 | 上海航天计算机技术研究所 | 星用半双工vdes系统多通道射频收发机 |
| CN110988810A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-10 | 中国电子科技集团公司第二十研究所 | 一种300-2000MHz宽带数字TR组件 |
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2017
- 2017-10-12 CN CN201721313433.8U patent/CN207283544U/zh active Active
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| CN110988810A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-10 | 中国电子科技集团公司第二十研究所 | 一种300-2000MHz宽带数字TR组件 |
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