CN219245791U - 一种探空仪接收放大下变频电路 - Google Patents
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Abstract
一种探空仪接收放大下变频电路，包括限幅器，限幅器连接射频信号入口，限幅器连接有限幅低噪放单元，限幅低噪放单元通过混频单元连接中频滤波放大单元，中频滤波放大单元通过本振单元连接有主控单元，中频滤波放大单元连接射频信号出口。本实用新型的主控单元选用体积较小的单片机，在保证了体积小的前提下又确保了内部资源的正常使用，本振单元采用集成锁相环芯片，在集成锁相环芯片中集成鉴相器、VCO、电荷泵，实现小型化设计。限幅低噪放单元、混频单元、中频滤波放大单元构成信号的接收链路，实现射频信号的传输，既实现了前端的限幅功能，又满足了低噪声的要求，并在限幅低噪放单元的信号入口处增设限幅器，使插损设计小于0.6dB。
Description
技术领域
本实用新型涉及探空仪技术领域，尤其是一种探空仪接收放大下变频电路。
背景技术
探空仪是指测量天空不同高度上的大气物理参数，以确定气象要素的垂直分布面施放的仪器，接收放大下变频器是安装于探空仪上的一个重要部件，接收放大下变频器的功能由接收放大下变频电路实现。
现有的接收放大下变频电路中的整体链路噪声系数较高，且现有的接收放大下变频电路上的主体控制单元体积偏大，不利于实际操作使用。鉴于此，提出一种探空仪接收放大下变频电路。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种降低整体噪声系数且便于操作的探空仪接收放大下变频器。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种探空仪接收放大下变频电路，包括限幅器，所述限幅器连接射频信号入口，所述限幅器连接有限幅低噪放单元，所述限幅低噪放单元通过混频单元连接中频滤波放大单元，所述中频滤波放大单元通过本振单元连接有主控单元，所述中频滤波放大单元连接射频信号出口；
所述限幅低噪放单元用于抑制大功率干扰信号，满足指标上对于大功率干扰信号抑制的要求及低噪声系数的要求；
所述混频单元用于将输入的载波信号与本振信号进行混频得到下变频中频信号，实现载波下变频功能；
所述中频滤波放大单元用于将下变频得到的中频信号进行放大并滤除中频信号中的杂散信号，保证接收带宽；
所述本振单元用于产生点频信号，提供本地振荡信号；
所述主控单元用于对射频信号进行控制输出。
优选的，所述主控单元的控制芯片型号为STM8S103F3，主控单元的此控制芯片的尺寸为3mm*3mm，在完成功能要求的同时，缩减了整体的体积，且其内部资源充足，I/O口足够使用，运算速度较快。
优选的，所述本振单元的控制芯片型号为ADF4351，为集成VCO的锁相环芯片，在很大程度上改进了产品小型化设计，且此锁相环芯片有极佳的相位噪底，使得输出本振信号有很好的相位噪声，提高了产品的接收灵敏度，锁相源参考信号采用高稳小型化晶振TX0225A，此晶振有较好的相位噪声，且温度稳定性也较低，可以满足产品对于高低温条件下频率稳定度的要求。
优选的，所述限幅低噪放单元包括前级放大电路，所述前级放大电路通过绕线电感连接中功率限幅管。
优选的，所述混频单元的有源混频器的型号为ADL5350，此有源混频器为低变频损耗、高本振隔离度，在设计上减少了噪声叠加，使整个接收链路具有更高的接收灵敏度。
优选的，所述中频滤波放大单元包括中频放大器，所述中频放大器的型号为GVA-62+，所述中频放大器连接有衰减器，所述衰减器为π型，满足链路增益要求。
优选的，所述中功率限幅管的型号为RN142GT2R，所述前级放大电路为PMA2-33LN+低噪放大器。
优选的，所述前级放大电路的噪声系数为0.38。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型的控制电路的主控单元选用体积较小的单片机，在保证了体积小的前提下又确保了内部资源的正常使用，本振单元采用集成锁相环芯片，在集成锁相环芯片中集成鉴相器、VCO、电荷泵，实现小型化设计。限幅低噪放单元、混频单元、中频滤波放大单元构成信号的接收链路，实现射频信号的传输，既实现了前端的限幅功能，又满足了低噪声的要求，将整体链路噪声系数控制在1.3dB以内，并在限幅低噪放单元的信号入口处增设限幅器，使插损设计小于0.6dB。
附图说明
图1是本实用新型的电路模块连接示意图；
图2是本实用新型的信号接收链路原理示意图；
图3是本实用新型的本振单元的电路原理示意图；
图4是本实用新型的主控单元的电路原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
如图1所示，本实用新型所述的一种探空仪接收放大下变频电路，包括限幅器，限幅器连接射频信号入口，限幅器连接有限幅低噪放单元，限幅低噪放单元通过混频单元连接中频滤波放大单元，限幅低噪放单元、混频单元、中频滤波放大单元构成信号的接收链路，限幅低噪放单元用于抑制大功率干扰信号，满足指标上对于大功率干扰信号抑制的要求及低噪声系数的要求。混频单元用于将输入的载波信号与本振信号进行混频得到下变频中频信号，实现载波下变频功能。中频滤波放大单元用于将下变频得到的中频信号进行放大并滤除中频信号中的本振、射频泄漏及其他相关的杂散信号，保证接收带宽。中频滤波放大单元通过本振单元连接有主控单元，本振单元用于产生点频信号1643MHz，将射频信号1673MHz下变频为30MHz，提供本地Z振荡信号，主控单元用于对射频信号进行控制输出，中频滤波放大单元连接射频信号出口。
如图4所示，主控单元的控制芯片型号为STM8S103F3，主控单元的此控制芯片的尺寸为3mm*3mm，在完成功能要求的同时，缩减了整体的体积，且其内部资源充足，I/O口足够使用，运算速度较快。
如图2所示为由限幅低噪放单元、混频单元、中频滤波放大单元构成信号的接收链路的原理图。限幅低噪放单元包括前级放大电路，前级放大电路通过绕线电感连接中功率限幅管，中功率限幅管的型号为RN142GT2R，前级放大电路为PMA2-33LN+低噪放大器，前级放大电路的噪声系数为0.38。混频单元的有源混频器的型号为ADL5350，此有源混频器为低变频损耗、高本振隔离度，在设计上减少了噪声叠加，使整个接收链路具有更高的接收灵敏度。中频滤波放大单元包括中频放大器，中频放大器的型号为GVA-62+，中频放大器连接有衰减器，衰减器为π型，满足链路增益要求。
如图3所示，本振单元的控制芯片型号为ADF4351，为集成VCO的锁相环芯片，在很大程度上改进了产品小型化设计，且此锁相环芯片有极佳的相位噪底，使得输出本振信号有很好的相位噪声，提高了产品的接收灵敏度，锁相源参考信号采用高稳小型化晶振TX0225A，此晶振有较好的相位噪声，且温度稳定性也较低，可以满足产品对于高低温条件下频率稳定度的要求。
具体实施时，探空仪接收放大下变频电路工作在L波段，控制电路的主控单元选用体积较小的单片机，在保证了体积小的前提下又确保了内部资源的正常使用，本振单元采用集成锁相环芯片，在集成锁相环芯片中集成鉴相器、VCO、电荷泵，实现小型化设计。限幅低噪放单元、混频单元、中频滤波放大单元构成信号的接收链路，实现射频信号的传输，既实现了前端的限幅功能，又满足了低噪声的要求，将整体链路噪声系数控制在1.3dB以内，并在限幅低噪放单元的信号入口处增设限幅器，使插损设计小于0.6dB。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (8)
1.一种探空仪接收放大下变频电路，其特征在于：包括限幅器，所述限幅器连接射频信号入口，所述限幅器连接有限幅低噪放单元，所述限幅低噪放单元通过混频单元连接中频滤波放大单元，所述中频滤波放大单元通过本振单元连接有主控单元，所述中频滤波放大单元连接射频信号出口；
所述限幅低噪放单元用于抑制大功率干扰信号；
所述混频单元用于将输入的载波信号与本振信号进行混频得到下变频中频信号；
所述中频滤波放大单元用于将下变频得到的中频信号进行放大并滤除中频信号中的杂散信号；
所述本振单元用于产生点频信号，提供本地振荡信号；
所述主控单元用于对射频信号进行控制输出。
2.根据权利要求1所述的一种探空仪接收放大下变频电路，其特征在于：所述主控单元的控制芯片型号为STM8S103F3。
3.根据权利要求1所述的一种探空仪接收放大下变频电路，其特征在于：所述本振单元的控制芯片型号为ADF4351。
4.根据权利要求1所述的一种探空仪接收放大下变频电路，其特征在于：所述限幅低噪放单元包括前级放大电路，所述前级放大电路通过绕线电感连接中功率限幅管。
5.根据权利要求1所述的一种探空仪接收放大下变频电路，其特征在于：所述混频单元的有源混频器的型号为ADL5350。
6.根据权利要求1所述的一种探空仪接收放大下变频电路，其特征在于：所述中频滤波放大单元包括中频放大器，所述中频放大器的型号为GVA-62+，所述中频放大器连接有衰减器，所述衰减器为π型。
7.根据权利要求4所述的一种探空仪接收放大下变频电路，其特征在于：所述中功率限幅管的型号为RN142GT2R，所述前级放大电路为PMA2-33LN+低噪放大器。
8.根据权利要求7所述的一种探空仪接收放大下变频电路，其特征在于：所述前级放大电路的噪声系数为0.38。
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