CN212518956U - 一种双通道综合s模式和1090es ads-b的接收机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双通道综合S模式和1090ES ADS‑B的接收机,该接收机包括天线单元、信号处理单元以及天线单元与信号处理单元之间的两条相同结构的上天线接收通道和下天线接收通道；天线信号进入下变频通道后经功分网络将信号功分为两路，一路信号经选频组件将天线输入的1030MHz信号分选出来，进行S模式信号解调，解调后送入信号处理模块进行解码处理；另一路信号经选频组件将天线输入的1090MHz信号分选出来，进行ADS‑B信号解调，解调后送入信号处理单元进行解码处理。本实用新型在同一个通道内完成两种频率的信号接收，提高了接收通道的复用率，上、下天线独立设计，保证良好的隔离度，一个接收机两种接收模式，通用性强，可用于多个平台，提高接收机复用率。

Description

一种双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机

技术领域

本实用新型涉及空中交通管制领域，特别涉及一种双通道综合S模式和1090ESADS-B的接收机。

背景技术

随着空域中飞机数量与日剧增，对于飞机的监视、防撞等提出了新的要求，传统单一的监视和防撞技术手段单一，而综合监视防撞技术可以提高监视防撞能力，大大提高飞机的安全飞行，随着监视防撞技术的提升，可提高单位空域范围内的飞机数量。

现有的接收机大多功能单一，只能进行一种模式接收，或能接收两种模式信号，但是接收通道独立设计。本实用新型的接收机可以同时接收两种模式的信号，两种信号分别工作于1030MHz和1090MHz，本实用新型的接收机将此两种频率的信号通过同一射频通道进行接收，再通过一次下变频到中频后再进行信号的分离提取，节约了一倍的射频通道资源，大大降低了接收机的成本、体积、重量和功耗。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型将S模式二次监视雷达(SSR)询问信号和1090ES广播式自动相关监视（ADS-B）信号同时在一个接收通道内完成，让空中飞机在与地面通信的同时，也能自主接收空中其他飞机的1090ES广播信息，获取其他飞机的高度、速度、位置等信息，从而提高飞机的飞行安全。接收机设计为两个通道，飞机上天线和下天线都能同时独立接收地面二次监视雷达的S模式询问信息和空中其他飞机的1090ES广播信息。

本实用新型采用的技术方案如下：一种双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机，包括天线单元、信号处理单元以及天线单元与信号处理单元之间的两条相同结构的上天线接收通道和下天线接收通道；所述天线单元同时接收S模式信号与1090ES ADS-B信号；

所述上天线接收通道或下天线接收通道包括：下变频通道、功分网络、第一选频组件、第二选频组件、S模式信号解调单元、ADS-B信号解调单元；下变频通道输出端与功分网络输入端连接，下变频通道输入端与天线单元连接；

所述第一选频组件设置在功分网络输出端与S模式信号解调单元输入端连接，用于S模式信号的分选与输出；S模式信号解调单元输出端与信号处理单元连接；

所述第二选频组件设置在功分网络输出端与ADS-B信号解调单元输入端连接，用于ADS-B信号的分选与输出；ADS-B信号解调单元输出端与信号处理单元连接；

所述信号处理单元，用于对S模式信号解调单元和ADS-B信号解调单元输出的解调信号进行解码。

进一步的，所述下变频通道包括依次连接的耦合器、限幅器、第一滤波器、低噪放大器、第二滤波器、混频器；所述耦合器另一端与天线单元连接；还包括本振源、放大器，所述混频器将第二滤波器输出的信号与本振源混频后输出至放大器，经放大器输入至功分网络。

进一步的，所述下变频通道还包括自检源，自检源根据控制产生1030MHz的ASK和DPSK调制信号、1090MHz的ASK调制信号，所述自检源与耦合器的输入端连接，用于检测接收机状态。

进一步的，所述第一滤波器与第二滤波器中心频率均为1060MHz，保证1030MHz和1090MHz信号都能通过。

进一步的，第一选频组件分选中心频率为172MHz的信号。

进一步的，第二选频组件分选中心频率为112MHz的信号。

进一步的，所述本振源频率为1202MHz。

进一步的，所述信号处理单元还包括AD采样单元，S模式信号解调单元和ADS-B信号解调单元输出的ASK基带信号通过AD采样单元进行采样后再进行解码。

与现有技术相比，本实用新型技术方案产生的有益效果为：本实用新型接收机设计在单一射频通道内同时完成两种频率的信号接收，提高了接收通道的复用率，上、下天线独立设计，保证良好的隔离度。该接收机将两种模式信号进行一体化设计，大大降低了接收机的成本、体积、重量和功耗，具有较强的市场竞争力，一个接收机两种接收模式，通用性强，可用于多个平台，提高接收机复用率。

附图说明

图1为双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机的原理图。

图2为下变频通道电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

本实用新型实现了1030MHz S模式二次监视雷达的信号和1090MHz 1090ES ADS-B信号的接收；射频通道同时接收1030MHz和1090MHz信号，节省一倍射频通道资源；在射频通道融合共用的同时，满足两种模式接收信号的所有指标；在一次下变频后通过功分后分别通过滤波选频的方式分离出两种模式的信号进行解调；接收机具备通道自检功能，可以对1030MHz和1090MHz通路分别进行自检；接收机设计为双通道设计，即两个通道均能同时接收1030MHz信号和1090MHz信号。具体技术方案如下：

如图1所示，一种双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机，包括天线单元、信号处理单元以及天线单元与信号处理单元之间的两条相同结构的上天线接收通道和下天线接收通道；所述天线单元同时接收S模式信号与1090ES ADS-B信号；所述上天线接收通道或下天线接收通道包括：下变频通道、功分网络、第一选频组件、第二选频组件、S模式信号解调单元、ADS-B信号解调单元；下变频通道输出端与功分网络输入端连接，下变频通道输入端与天线单元连接；所述第一选频组件设置在功分网络输出端与S模式信号解调单元输入端连接，用于S模式信号的分选与输出；S模式信号解调单元输出端与信号处理单元连接；所述第二选频组件设置在功分网络输出端与ADS-B信号解调单元输入端连接，用于ADS-B信号的分选与输出；ADS-B信号解调单元输出端与信号处理单元连接，所述信号处理单元，用于对S模式信号解调单元和ADS-B信号解调单元输出的解调信号进行解码。所述信号处理单元还包括AD采样单元，S模式信号解调单元和ADS-B信号解调单元输出的ASK基带信号通过AD采样单元进行采样后再进行解码。所述功分网络为一分二功分网络。

在一个优选实施例中，如图2所示，所述下变频通道包括依次连接的耦合器、限幅器、第一滤波器、低噪放大器、第二滤波器、混频器；所述耦合器另一端与天线单元连接；还包括本振源、放大器，所述混频器将第二滤波器输出的信号与本振源混频后输出至放大器，经放大器输入至功分网络。

在一个优选实施例中，所述下变频通道还包括自检源，自检源根据控制产生1030MHz的ASK和DPSK调制信号、1090MHz的ASK调制信号，所述自检源与耦合器的输入端连接，用于检测接收机。

在一个优选实施列中，所述第一滤波器第二滤波器中心频率均为1060MHz，保证1030MHz和1090MHz信号都能通过；第一选频组件分选中心频率为172MHz的信号；第二选频组件分选中心频率为112MHz的信号；所述本振源频率为1202MHz；

本实用新型的接收机具体工作过程如下：

如图1所示，来自天线的信号进入下变频通道后经功分网络将信号功分为两路，其中一路信号经选频组件将天线输入的1030MHz信号分选出来，进行S模式信号解调，解调后信号送入信号处理单元进行解码处理；另一路信号经选频组件将天线输入的1090MHz信号分选出来，进行ADS-B信号解调，解调后送入信号处理单元进行解码处理。

具体的，图2为其中一个射频通道的下变频电路原理框图，天线接收1030MHz和1090MHz混合，自检源根据控制产生1030MHz的ASK和DPSK调制信号、1090MHz的ASK调制信号，当接收机需要自检时，将自检信号通过耦合器耦合进接收机通道，从而完成接收机所有状态的检查，当接收机不自检时则关闭自检源，以避免对有用接收信号的干扰。

信号经耦合器后进入限幅器将接收机旁边发射机泄露的大信号进行限幅，限幅后进入第一滤波器，将飞机上其他设备的信号和空间其他干扰信号滤除，该滤波器中心频率采用1060MHz，介于1030MHz和1090MHz频率的中间，带宽保证两个频点的有用带宽信号均能通过滤波器。滤波后将信号送入低噪放大器进行放大，放大后再进入第二滤波器进行滤波，滤波后的信号与本振源进行混频，本振频率设置为1202MHz,混频后的信号经放大器送入功分网络。

1030MHz与1202MHz混频产生的中频为172MHz，经第一选频组件将中心频率为172MHz信号分选出来进行二次监视雷达S模式应答机接收机的解调，完成DPSK和ASK解调。

1090MHz与1202MHz混频产生的中频为112MHz，经第二选频组件将中心频率为112MHz的信号分选出来进行1090ES广播式自动相关监视接收机解调，完成ASK解调。

解调后的1路DPSK信号直接送入信号处理单元进行解码处理，2路ASK基带信号经AD采样后送入信号处理单元进行解码处理。信号处理单元完成两种模式信号的解码和信息解析，从而获取S模式询问的信息和1090ES广播的信息。

本实用新型的优点在于：两种频率的信号共用一个射频通道进行下变频，再经功分网络功分为两路后，通过选频组件再将两个信号分选出来，进行相关的解调。该接收机为双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机，可同时接收两种信号，且为两个通道设计，飞机上、下天线的信号均能接收。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机，其特征在于，包括天线单元、信号处理单元以及天线单元与信号处理单元之间的两条相同结构的上天线接收通道和下天线接收通道；所述天线单元同时接收S模式信号与1090ESADS-B信号；

所述上天线接收通道和下天线接收通道均包括：下变频通道、功分网络、第一选频组件、第二选频组件、S模式信号解调单元、ADS-B信号解调单元；下变频通道输出端与功分网络输入端连接，下变频通道输入端与天线单元连接；

所述第一选频组件设置在功分网络输出端与S模式信号解调单元输入端连接，用于S模式信号的分选与输出；S模式信号解调单元输出端与信号处理单元连接；

所述第二选频组件设置在功分网络输出端与ADS-B信号解调单元输入端连接，用于ADS-B信号的分选与输出；ADS-B信号解调单元输出端与信号处理单元连接；

所述信号处理单元，用于对S模式信号解调单元和ADS-B信号解调单元输出的解调信号进行解码。

2.根据权利要求1所述的双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机，其特征在于，所述下变频通道包括依次连接的耦合器、限幅器、第一滤波器、低噪放大器、第二滤波器、混频器；所述耦合器另一端与天线单元连接；还包括本振源、放大器，所述混频器将第二滤波器输出的信号与本振源产生的本振源信号混频后输出至放大器，经放大器输入至功分网络。

3.根据权利要求2所述的双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机，其特征在于，所述下变频通道还包括自检源，自检源根据控制产生1030MHz的ASK和DPSK调制信号、1090MHz的ASK调制信号，所述自检源与耦合器的输入端连接，用于检测接收机状态。

4.根据权利要求3所述的双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机，其特征在于，所述第一滤波器和第二滤波器中心频率均为1060MHz。

5.根据权利要求4所述的双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机，其特征在于，第一选频组件分选中心频率为172MHz的信号。

6.根据权利要求5所述的双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机，其特征在于，第二选频组件分选中心频率为112MHz的信号。

7.根据权利要求3或6所述的双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机，其特征在于，所述本振源频率为1202MHz。

8.根据权利要求1所述的双通道综合S模式和1090ES ADS-B的接收机，其特征在于，所述信号处理单元还包括AD采样单元，S模式信号解调单元和ADS-B信号解调单元输出的ASK基带信号通过AD采样单元进行采样后再进行解码。

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