CN216449734U - 一种北斗抗干扰射频通道组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种北斗抗干扰射频通道组件，包括天线阵列模块以及信号处理器，天线阵列模块与信号处理器之间电性连接有抗干扰射频前端模块，天线阵列模块包括BD天线振元、GPS天线振元以及预处理滤波器，抗干扰射频前端模块内并联设有五依次串联连接的低噪声放大器、频带限制滤波器、混频器、自动增益控制器以及中频放大器，信号处理器包括串联设置的A/D采样模块、中频带通滤波器、中频增益控制器以及相位校正模块，抗干扰射频前端模块电性连接有晶振时钟器，晶振时钟器耦合连接有锁相环电路，相位校正模块的输出端口连接有整合电路，整合电路连接有模数转换器。本实用新型抗干扰能力强，低噪声，电磁兼容性好。

Description

一种北斗抗干扰射频通道组件

技术领域

本实用新型涉及卫星通讯技术领域，具体涉及一种北斗抗干扰射频通道组件。

背景技术

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务。北斗三号工程在2009年正式启动建设至如今全面建设成功，北斗三号全球卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星，共30颗卫星组成。北斗三号在B1、B2和B3三个频段提供B1I、B1C、B2a、 B2b和B3I五个公开服务信号。其中B1频段的中心频率为1575.42MHz，B2为 1176.45MHz，B3为1268.52MHz。

北斗卫星导航系统所受的电磁干扰不仅来自电场和磁场的辐射,也有线路公共阻抗、导线间耦合和电路结构发生电磁感应的影响。北斗导航中接收器处射频工作频段较高,其接收其他电场和磁场的辐射会严重干扰到射频通道，并会持续作用干扰到射频通道内的敏感电路，使射频通道内的邻近电路产生电磁感应，电磁兼容性差，得到的射频信号噪声大，信息辐射严重。现有的北斗抗干扰射频接收射频信号后，直接通过低噪声放大器放大，再利用滤波器和本振时钟信号混频，产生中频后，最后由中频放大器输出，其抗干扰能力弱，噪声高。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型提供了一种北斗抗干扰射频通道组件，抗干扰能力强，低噪声，电磁兼容性好。

本实用新型提供如下技术方案:

一种北斗抗干扰射频通道组件，包括天线阵列模块以及信号处理器，所述天线阵列模块与所述信号处理器之间电性连接有抗干扰射频前端模块，所述天线阵列模块包括BD天线振元、GPS天线振元以及预处理滤波器，所述BD天线振元并联设置有四组，所述BD天线振元与所述GPS天线振元分别通过导线电性连接所述预处理滤波器的输入端口，所述抗干扰射频前端模块内并联设有五依次串联连接的低噪声放大器、频带限制滤波器、混频器、自动增益控制器以及中频放大器，所述低噪声放大器电性连接所述预处理滤波器的输出接口，所述信号处理器包括串联设置的A/D采样模块、中频带通滤波器、中频增益控制器以及相位校正模块，所述抗干扰射频前端模块电性连接有晶振时钟器，所述晶振时钟器耦合连接有用于倍频基准时钟的锁相环电路，所述锁相环电路通过导线电性连接所述混频器以及所述中频带通滤波器，所述A/D采样模块连接所述BD天线振元接收信号支路上所述中频放大器输出接口，所述相位校正模块的输出端口连接有整合电路，所述整合电路连接所述GPS天线振元接收信号支路上所述中频放大器输出接口，所述整合电路连接有用于输出射频的模数转换器。

优选地，所述BD天线振元与所述GPS天线振元等距间隔设置。

优选地，所述预处理滤波器采用介质滤波器。

优选地，所述频带限制滤波器采用限制频段为1100MHz-1600MHz的声带滤波器。

本实用新型的有益效果为：

(1)：通过BD3天线振元与GPS天线振元整合调解出射频信号，信号同步能力强，抗干扰能力强；

(2)通过预处理滤波器对天线接收的北斗卫星导航射频信号作调解，预处理滤波器采用介质滤波器，有效滤除不良频段的射频信号，避免后续的电磁干扰；

(3)：抗干扰射频前端模块内设置的频带限制滤波器可有效抑制镜像干扰、带外干扰以及噪声，可降低抗干扰射频前端模块中相邻线路的电磁感应，电磁兼容性好，BD天线振元与GPS天线振元等距间隔设置，保证天线处的隔离度，提升射频通道的电磁兼容性；

(4)：抗干扰射频通道组件共用相同的晶振时钟器，使各组分模块保持频率同步，晶振时钟器与锁相环电路配合使用，为抗干扰射频通道提供所需的倍增时钟频率；

(5)：信号处理器内设置的相位校正模块，综合处理BD3天线振元、晶振时钟器、抗干扰射频前端模块、模数/数字信号量化误差、热噪声以及射频通道中元器件抖动等引起的多通道幅相误差，进行处理校正。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型侧视的结构示意图；

图中标记：1-天线阵列模块；11-BD3天线振元；12-GPS天线振元；13-预处理滤波器；13-预处理滤波器；2-抗干扰射频前端模块；21-低噪声放大器；22- 频带限制滤波器；23-混频器；24-锁相环电路；25-自动增益控制器；26-中频放大器；27-晶振时钟器；3-信号处理器；31-A/D采样模块；32-中频带通滤波器； 33-中频增益控制器；34-相位校正模块；4-整合电路；5-模数转换器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的实施例作详细说明。

请参阅图1-图2，本实施例提供了一种北斗抗干扰射频通道组件，包括天线阵列模块1以及信号处理器3，天线阵列模块1与信号处理器3之间电性连接有抗干扰射频前端模块2，天线阵列模块1包括BD3天线振元11、GPS天线振元12 以及预处理滤波器13，BD3天线振元11并联设置有四组，BD3天线振元11与GPS 天线振元12分别通过导线电性连接预处理滤波器13的输入端口，抗干扰射频前端模块2内并联设有五依次串联连接的低噪声放大器21、频带限制滤波器22、混频器23、自动增益控制器25以及中频放大器26，低噪声放大器21电性连接预处理滤波器13的输出接口，信号处理器3包括串联设置的A/D采样模块31、中频带通滤波器32、中频增益控制器33以及相位校正模块34，抗干扰射频前端模块2电性连接有晶振时钟器27，晶振时钟器27耦合连接有用于倍频基准时钟的锁相环电路24，锁相环电路24通过导线电性连接混频器23以及中频带通滤波器32，A/D采样模块31连接BD3天线振元11接收信号支路上中频放大器26 输出接口，相位校正模块34的输出端口连接有整合电路4，整合电路4连接GPS 天线振元12接收信号支路上中频放大器26输出接口，整合电路4连接有用于输出射频的模数转换器5。

在一些实施方式中，BD3天线振元11与GPS天线振元12等距间隔设置,保证天线处的隔离度，提升射频通道的电磁兼容性。

在一些实施方式中，预处理滤波器13采用介质滤波器，有效滤除不良频段的射频信号，避免后续的电磁干扰。

在一些实施方式中，频带限制滤波器22采用限制频段为1100MHz-1600MHz 的声带滤波器。

本实用新型工作原理如下，BD3天线振元11与GPS天线振元12分别接收来自BDS以及GPS导航的射频频率信号，通过预处理滤波器对天线接收的射频信号作调解，滤除非正常频段的频率信号，通过抗干扰射频前端模块2对射频信号进行模拟变频，具体的，通过低噪声放大器21减小信号内，降低信噪比，频带限制滤波器22促进中频信号的传递，抑制镜像频率对后续混频器的干扰，降低带外干扰以及噪声，晶振时钟器27使抗干扰射频通道组件各组分模块保持频率同步，晶振时钟器27与锁相环电路24配合为抗干扰射频通道提供所需的倍增时钟频率，混频器23结合射频信号以及时钟频率混合输出中频信号，由自动增益控制器25动态调节射频信号的增益值，当该中频信号增大到一定程度后，自动增益控制器25控制调节增益随输入信号的增大而减少，并稳定地输出电压，中频放大器26实时调节电路电压的幅度并输出中频信号，信号处理器3利用中频信号输出射频信号，A/D采样模块31为双极性输入的同步采样模块，对模拟的中频信号进行采样，并转换为数字信号，中频带通滤波器32滤除滤除非正常频段的频率信号降噪，中频增益控制器33生成中频模数信号，再由相位校正模块综合处理BD3天线振元11、晶振时钟器27、抗干扰射频前端模块2、模数/数字信号量化误差、热噪声以及射频通道中元器件抖动等引起的多通道幅相误差，进行处理校正，输出所需频段的模数信号，通过经处理后的GPS天线振元结合该模数信号整合调解出所需频段的模数信号，同时促进信号的同步，达到抗干扰能力的目的，最后由模数转换器25将模数信号转换为数字信号，输出射频信号。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化与改进。

Claims (4)

1.一种北斗抗干扰射频通道组件，包括天线阵列模块(1)以及信号处理器(3)，其特征在于：所述天线阵列模块(1)与所述信号处理器(3)之间电性连接有抗干扰射频前端模块(2)，所述天线阵列模块(1)包括BD3天线振元(11)、GPS天线振元(12)以及预处理滤波器(13)，所述BD3天线振元(11)并联设置有四组，所述BD3天线振元(11)与所述GPS天线振元(12)分别通过导线电性连接所述预处理滤波器(13)的输入端口，所述抗干扰射频前端模块(2)内并联设有五依次串联连接的低噪声放大器(21)、频带限制滤波器(22)、混频器(23)、自动增益控制器(25)以及中频放大器(26)，所述低噪声放大器(21)电性连接所述预处理滤波器(13)的输出接口，所述信号处理器(3)包括串联设置的A/D采样模块(31)、中频带通滤波器(32)、中频增益控制器(33)以及相位校正模块(34)，所述抗干扰射频前端模块(2)电性连接有晶振时钟器(27)，所述晶振时钟器(27)耦合连接有用于倍频基准时钟的锁相环电路(24)，所述锁相环电路(24)通过导线电性连接所述混频器(23)以及所述中频带通滤波器(32)，所述A/D采样模块(31)连接所述BD3天线振元(11)接收信号支路上所述中频放大器(26)输出接口，所述相位校正模块(34)的输出端口连接有整合电路(4)，所述整合电路(4)连接所述GPS天线振元(12)接收信号支路上所述中频放大器(26)输出接口，所述整合电路(4)连接有用于输出射频的模数转换器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种北斗抗干扰射频通道组件，其特征在于：所述BD3天线振元(11)与所述GPS天线振元(12)等距间隔设置。

3.根据权利要求1所述的一种北斗抗干扰射频通道组件，其特征在于：所述预处理滤波器(13)采用介质滤波器。

4.根据权利要求1所述的一种北斗抗干扰射频通道组件，其特征在于：所述频带限制滤波器(22)采用限制频段为1100MHz-1600MHz的声带滤波器。

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