CN213367767U

CN213367767U - 一种罗兰-c信号接收一体机

Info

Publication number: CN213367767U
Application number: CN202021584017.3U
Authority: CN
Inventors: 郑宫明; 翁博; 万明轩; 杨大峰; 冀成成; 韩磊
Original assignee: Xi'an Kongtian Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Xi'an Kongtian Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-04
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2021-06-04
Anticipated expiration: 2030-08-04

Abstract

本实用新型公开了一种罗兰‑C信号接收一体机，其技术方案是：包括壳体，所述壳体内部设有接收机构；所述接收机构包括天线阵子、耦合电路板、射频电路板和数字电路板，所述天线阵子、耦合电路板、射频电路板和数字电路板从上到下依次固定嵌设安装在壳体内部，一种罗兰‑C信号接收一体机有益效果是：通过采用天线阵子、接收机与天线外壳结构一体化的设计模式，腔体内部采用耦合电路板、射频电路板、数字电路板组合而成，经过对信号的耦合、放大、滤波、信号处理、阻抗匹配，保障了罗兰‑C信号接收一体机的接收灵敏度、动态范围、信噪比等接收性能，提高了罗兰‑C信号接收一体机整机的可靠性、机动性，也极大地缩小了接收机的外形尺寸。

Description

一种罗兰-C信号接收一体机

技术领域

本实用新型涉及远程导航、授时设备技术领域，具体涉及一种罗兰-C信号接收一体机。

背景技术

Loran（罗兰）是远程导航的缩写，罗兰-C是于五十年代末在第二次世界大战中期成功研制罗兰A的基础上改进并投入使用的远程双曲线导航系统，1974年向民用开放。罗兰-C的地面发射系统是由至少3个发射台组成的台链，彼此精确同步。从1945年到1974年，罗兰仅由美、苏两个大国掌握，苏联建立了类似于罗兰-C的恰卡（Chayka）导航系统，后加拿大加入美国的罗兰-C应用体系，八十年代中期国际航空界正式启用罗兰-C，随后欧盟建立了多个罗兰-C台链，日本、韩国、我国、印度也都相继建了台链。在陆基无线电导航系统中，罗兰-C的用户是最多的，大多数是用于航海，也用作航空和陆上导航。

随着罗兰-C系统快速的朝小型化发展、以及安装及运输等条件的限制，罗兰-C接收机的应用场景越来越趋向于有限空间和可移动性，因此信号接收天线与接收机融为一体的罗兰-C信号接收一体机也越发得到用户的青睐，尤其是在当导航和授时设备需放置在可移动的机动装备中时，罗兰-C信号接收一体机将是最佳的选择。

因此，发明一种罗兰-C信号接收一体机很有必要。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种罗兰-C信号接收一体机，通过采用天线阵子、接收机与天线外壳结构一体化的设计模式，以解决以前接收机主机与天线分立结构的运输和装配不便的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种罗兰-C信号接收一体机，包括壳体，所述壳体内部设有接收机构；

所述接收机构包括天线阵子、耦合电路板、射频电路板和数字电路板，所述天线阵子、耦合电路板、射频电路板和数字电路板从上到下依次固定嵌设安装在壳体内部，所述壳体底部固定连接有接口。

优选的，所述耦合电路板包括阻抗匹配器、相位调整模块、有源带通滤波器、放大器、阻抗变换器、输出滤波器、合路器和电源，所述阻抗匹配器输入端与天线阵子电性连接，所述阻抗匹配器输出端与相位调整模块电性连接，所述相位调整模块输出端与有源带通滤波器电性连接，所述有源带通滤波器输出端与放大器电性连接，所述放大器输出端与阻抗变换器电性连接，所述阻抗变换输出端与输出滤波器电性连接，所述输出滤波器输出端与合路器电性连接，所述合路器输出端与电源电性连接，所述电源输出端与放大器电性连接。

优选的，所述射频电路板包括带通滤波器、陷波器和自动增益控制模块，所述带通滤波器输出端与陷波器电性连接，所述陷波器输出端与自动增益控制模块电性连接，所述合路器输出端与带通滤波器电性连接。

优选的，所述数字电路板包括A/D转换器、数字滤波器、数据处理模块和通信控制模块，所述A/D转换器输出端与数字滤波器电性连接，所述数字滤波器输出端与数据处理模块电性连接，所述数据处理模块输出端与通信控制模块电性连接，所述自动增益控制模块输出端与A/D转换器电性连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过采用天线阵子、接收机与天线外壳结构一体化的设计模式，腔体内部采用耦合电路板、射频电路板、数字电路板组合而成，经过对信号的耦合、放大、滤波、信号处理、阻抗匹配等。通过这种将接收机设计进入天线腔体的设计思路，其不仅保障了罗兰-C信号接收一体机的接收灵敏度、动态范围、信噪比等接收性能，并且提高了罗兰-C信号接收一体机整机的可靠性、机动性，也极大地缩小了接收机的外形尺寸，解决了以前接收机主机与天线分立结构的运输和装配不便问题，实现了接收机主机与天线整体的小型化设计。

附图说明

图1为本实用新型提供的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的整体电路原理框图；

图中：1壳体、2天线阵子、3耦合电路板、31阻抗匹配器、32相位调整模块、33有源带通滤波器、34放大器、35阻抗变换器、36输出滤波器、37合路器、38电源、4射频电路板、41带通滤波器、42陷波器、43自动增益控制模块、5数字电路板、51 A/D转换器、52数字滤波器、53数据处理模块、54通信控制模块、6接口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照附图1-2，本实用新型提供的一种罗兰-C信号接收一体机，包括壳体1，所述壳体1内部设有接收机构；

所述接收机构包括天线阵子2、耦合电路板3、射频电路板4和数字电路板5，所述天线阵子2、耦合电路板3、射频电路板4和数字电路板5从上到下依次固定嵌设安装在壳体1内部，所述壳体1底部固定连接有接口6；

进一步地，所述耦合电路板3包括阻抗匹配器31、相位调整模块32、有源带通滤波器33、放大器34、阻抗变换器35、输出滤波器36、合路器37和电源38，所述阻抗匹配器31输入端与天线阵子2电性连接，所述阻抗匹配器31输出端与相位调整模块32电性连接，所述相位调整模块32输出端与有源带通滤波器33电性连接，所述有源带通滤波器33输出端与放大器34电性连接，所述放大器34输出端与阻抗变换器35电性连接，所述阻抗变换器35输出端与输出滤波器36电性连接，所述输出滤波器36输出端与合路器37电性连接，所述合路器37输出端与电源38电性连接，所述电源38输出端与放大器34电性连接，阻抗匹配器31是电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有模拟信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而减小传输线中的损耗，保持信号增益，相位调整是藉由改变波的即时相位在一个交流电波形之上使数据加载进电波的方法，放大器34是能把输入讯号的电压或功率放大的装置，阻抗变换器35是当负载阻抗和传输线特性阻抗不等，或两段特性阻抗不同的传输线相连接时均会产生反射，可用阻抗变换器35来达到匹配，输出滤波器36安装于阻抗变换电路与合路器之间，能有效滤除电路中的高次谐波，降低传导干扰及辐射杂散信号，合路器37将两路信号合为一路送到射频电路板，同时避免各个端口信号之间的相互影响；

进一步地，所述射频电路板4包括带通滤波器41、陷波器42和自动增益控制模块43，所述带通滤波器41输出端与陷波器42电性连接，所述陷波器42输出端与自动增益控制模块43电性连接，所述合路器37输出端与带通滤波器41电性连接，带通滤波器41能通过100KHz附近频率范围的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，陷波器42是一种谐振电路，其可在某一个频率点迅速衰减输入信号，以达到阻碍此频率信号通过的目的，自动增益控制是使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法；

进一步地，所述数字电路板5包括A/D转换器51、数字滤波器52、数据处理模块53和通信控制模块54，所述A/D转换器51输出端与数字滤波器52电性连接，所述数字滤波器52输出端与数据处理模块53电性连接，所述数据处理模块53输出端与通信控制模块54电性连接，所述自动增益控制模块43输出端与A/D转换器51电性连，A/D转换器51可将模拟信号转变为数字信号，数字滤波器52是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置。数字滤波器52的功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的；

本实用新型的工作过程如下：天线阵子2接收的信号首先传递至耦合电路板3中的阻抗匹配器31进行阻抗匹配，使信号在能量传输时，负载阻抗和传输线的特性阻抗相等，此时信号在传输线中传播不会产生反射。然后信号传递至相位调整模块32进行相位调整，其传入滤波电路后，信号的相位会发生改变，利用LC网络，调整带宽位信号的相位延迟。接着信号进行有源带通滤波并进行信号放大，该有源带通滤波器33可以使有用频率信号通过而同时抑制无用频率信号。此有源带通滤波器33的主要作用是对带外信号进行抑制同时对带内信号进行放大。然后信号进行输出阻抗变换，使信号前后级阻抗相匹配，将放大器34输出的低阻抗输出变换到50Ω。接着信号通过输出滤波器36滤波，以滤除掉放大器34输出的带外噪声。最后耦合电路板3通过合路器37将信号和电源38合路输出，以方便电源38同轴供电和信号传输。

耦合电路板3输出的信号给射频电路板4和数字电路板5进行信号处理，其中，耦合电路板3输出的信号经过射频电路板4接收通道部分，带通滤波器41滤波、陷波器42陷波、放大和自动增益模块的AGC自动增益控制后，进入数字电路板5，通过A/D转换器51进行数字化信号处理，将模拟信号进行模数转换为数字信号，然后通过数字滤波器52进行数字滤波，得到抑制噪声和干扰后较为纯净的长波数字信号送入数据处理模块53进行处理，信号依次经过自动搜索、天地波识别、相位跟踪、周期识别和定位解算环节完成定位功能。其中信号前端数字滤波、天地波识别和周期识别三个环节都是针对长波单个信号的时频域特性进行处，最终在通信控制模块54进行控制。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。

Claims

1.一种罗兰-C信号接收一体机，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）内部设有接收机构；

所述接收机构包括天线阵子（2）、耦合电路板（3）、射频电路板（4）和数字电路板（5），所述天线阵子（2）、耦合电路板（3）、射频电路板（4）和数字电路板（5）从上到下依次固定嵌设安装在壳体（1）内部，所述壳体（1）底部固定连接有接口（6）。

2.根据权利要求1所述的一种罗兰-C信号接收一体机，其特征在于：所述耦合电路板（3）包括阻抗匹配器（31）、相位调整模块（32）、有源带通滤波器（33）、放大器（34）、阻抗变换器（35）、输出滤波器（36）、合路器（37）和电源（38），所述阻抗匹配器（31）输入端与天线阵子（2）电性连接，所述阻抗匹配器（31）输出端与相位调整模块（32）电性连接，所述相位调整模块（32）输出端与有源带通滤波器（33）电性连接，所述有源带通滤波器（33）输出端与放大器（34）电性连接，所述放大器（34）输出端与阻抗变换器（35）电性连接，所述阻抗变换输出端与输出滤波器（36）电性连接，所述输出滤波器（36）输出端与合路器（37）电性连接，所述合路器（37）输出端与电源（38）电性连接，所述电源（38）输出端与放大器（34）电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种罗兰-C信号接收一体机，其特征在于：所述射频电路板（4）包括带通滤波器（41）、陷波器（42）和自动增益控制模块（43），所述带通滤波器（41）输出端与陷波器（42）电性连接，所述陷波器（42）输出端与自动增益控制模块（43）电性连接，所述合路器（37）输出端与带通滤波器（41）电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种罗兰-C信号接收一体机，其特征在于：所述数字电路板（5）包括A/D转换器（51）、数字滤波器（52）、数据处理模块（53）和通信控制模块（54），所述A/D转换器（51）输出端与数字滤波器（52）电性连接，所述数字滤波器（52）输出端与数据处理模块（53）电性连接，所述数据处理模块（53）输出端与通信控制模块（54）电性连接，所述自动增益控制模块（43）输出端与A/D转换器（51）电性连接。