CN219875748U - 一种用于放大中转的信号转发器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于放大中转的信号转发器,包括导航通信链路、第一通信链路和第二通信链路,所述导航链路连接于无人机与导航卫星之间,所述第一通信链路连接于无人机与通信卫星之间,所述第二通信链路连接于无人机与地面指挥站之间;所述导航卫星链路、通信卫星链路和地面通信链路内分别设有导航通信信道、第一波段信道和第二波段信道。本实用新型在结合各路器件的配合以及对电路保护作用下,通过各路放大器的放大增益作用,具有将无人机的发送和接收信号增强放大的优点,能达到将信号实行带通过滤之后的稳定放大中转的有益效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及通讯技术领域,具体涉及一种用于放大中转的信号转发器。
背景技术
随着航空、航天技术的发展,在地球的中低轨道分布着各式各样的飞行器,一些飞行器,例如气象卫星、对地观测小卫星等,需要在飞行器和地面站之间传输实时测量数据,并且这些数据传输量日益增长,这要求通信链路具有更高的轨道覆盖率、更强的实时性、更高的数据传输速率。在操作驾驶无人机飞行时,无人机会进行数据传输和卫星定位,此时无人机需要与导航卫星、通信卫星等飞行器保持设备之间的通信连接状态。当因为地磁干扰、其他电磁干扰或者因地形地貌导致对信号的物理遮挡等原因,导致设备之间的通信连接信号变差时,信号的发送和接收会变得不稳定,无人机的正常飞行工作会受到影响,因此现有技术中需要一种能够对无人机信号进行放大中转的设备,用于当无人机的通信信号传输情况变差时,能够保持无人机和卫星之间通信信号的稳定传输。
实用新型内容
本实用新型目的在于将天线接收到的信号进行放大中转,提供一种用于放大中转的信号转发器,解决无人机的通信信号受到遮挡时与导航卫星、通信卫星、指挥站等设备平台通信能力不足的问题。
本实用新型通过下述技术方案实现:
一种用于放大中转的信号转发器,包括导航通信链路、第一通信链路和第二通信链路,所述导航链路连接于无人机与导航卫星之间,所述第一通信链路连接于无人机与通信卫星之间,所述第二通信链路连接于无人机与地面指挥站之间;所述导航卫星链路、通信卫星链路和地面通信链路内分别设有导航通信信道、第一波段信道和第二波段信道;
所述导航通信信道包括第一天线通道和第二天线通道;所述第一天线通道包括第一带通滤波器BPF1、第二带通滤波器BPF2、第一低噪放大器LNA1、第二低噪放大器LNA2、第三低噪放大器LNA3、第一均衡器EQ1、低通滤波器LPF、第一温补衰减器TAD1、宽带阻抗匹配器L和连接器C;所述第一带通滤波器BPF1的输出端与第一低噪放大器LNA1的输入端连接,第一低噪放大器LNA1的输出端与第一温补衰减器TAD1的输入端连接,第一温补衰减器TAD1的输出端与第二低噪放大器LNA2的输入端连接,第二低噪放大器LNA2的输出端与第二带通滤波器BPF2的输入端连接,第二带通滤波器BPF2的输出端与第三低噪放大器LNA3的输入端连接,第三低噪放大器LNA3的输出端与第一均衡器EQ1的输入端连接,第一均衡器EQ1的输出端与低通滤波器LPF的输入端连接,低通滤波器LPF的输出端与宽带阻抗匹配器L的输入端连接,宽带阻抗匹配器L的输出端与连接器C的输入端连接;所述第一天线通道的第一带通滤波器BPF1的输入端为第一天线输入端P1,且其连接器C的输出端为第一天线输出端Q1;
所述第二天线通道与第一天线通道的组成结构相同;所述第二天线通道的第一带通滤波器BPF1的输入端为第二天线输入端P2,且其连接器C的输出端为第二天线输出端Q2。
其中,第一带通滤波器BPF1、第二带通滤波器BPF2的主要作用是让一个以中心频率fo(fo0)为中心,频率范围宽度为b的频段内的信号通过,同时衰减其他所有频率内的信号。带通滤波器是一种特殊的滤波器,它的截止频率可以根据需要进行调整。在通信领域中,带通滤波器常用于抑制信号中的高频噪声,以确保信号的质量和稳定性。第一低噪放大器LNA1、第二低噪放大器LNA2和第三低噪放大器LNA3的主要作用是将微弱的信号进行放大,以提高信噪比,从而使信号更加清晰和稳定。第一温补衰减器TAD1的主要作用是调节信号电平,使其能够适应各种不同的应用环境。第一均衡器EQ1的主要作用是提高通信系统的信号质量和传输效率,减少码间干扰和误码率,防止远程干扰和反干扰。均衡器可以对各种不同频率的电信号进行调节和补偿,使得信号传输更加稳定和可靠,提高了通信系统传输质量和容量。
进一步地,第一通信链路包括第一上行通道和第一下行通道,还包括第一双向信号端F1,所述第一上行通道包括第一驱动放大器S1、第二温补衰减器TAD2、第四低噪放大器LNA4、第五低噪放大器LNA5、第三带通滤波器BPF3、第四带通滤波器BPF4、第一反向滤波器N1、第二均衡器EQ2、限幅器EC和第一混频器RF1;
所述双向信号端F1的第一端连通至信号转发器的外部,双向信号端F1的第二端与第一反向滤波器N1的输入端连接,第一反向滤波器N1的输出端与限幅器EC的输入端连接,限幅器EC的输出端与第三带通滤波器BPF3的输入端连接,第三带通滤波器BPF3的输出端与第一混频器RF1的输入端连接,第一混频器RF1的输出端与第四带通滤波器BPF4的输入端连接,第四带通滤波器BPF4的输出端与第四低噪放大器LNA4的输入端连接,第四低噪放大器LNA4的输出端与第二均衡器EQ2的输入端连接,第二均衡器EQ2的输出端与第五低噪放大器LNA5的输入端连接,第五低噪放大器LNA5的输出端与第二温补衰减器TAD2的输入端连接,第二温补衰减器TAD2的输出端与第一驱动放大器S1的输入端连接,第一驱动放大器S1的输出端与通信卫星的升频信号端P3连接。
进一步地,所述第一下行通道包括第二驱动放大器S2、第三温补衰减器TAD3、第六低噪放大器LNA6、第七低噪放大器LNA7、第二反向滤波器N2、第五带通滤波器BPF5、第六带通滤波器BPF6、第三均衡器EQ3、第二混频器RF2和第三温补衰减器TAD3;
所述双向信号端F1的第二端与第二反向滤波器N2的输出端连接,第二反向滤波器N2的输入端与第二驱动放大器S2的输出端连接,第二驱动放大器S2的输入端与第三温补衰减器TAD3的输出端连接,第三温补衰减器TAD3的输入端与第六低噪放大器LNA6的输出端连接,第六低噪放大器LNA6的输入端与第三均衡器EQ3的输出端连接,第三均衡器EQ3的输入端与第七低噪放大器LNA7的输出端连接,第七低噪放大器LNA7的输入端与第五带通滤波器BPF5的输出端连接,第五带通滤波器BPF5的输入端与第二混频器RF2的输出端连接,第二混频器RF2的输入端与第六带通滤波器BPF6的输出端连接,第六带通滤波器BPF6的输入端与通信卫星的降频信号端P4连接。
进一步地,所述第二通信链路包括第二上行通道和第二下行通道,还包括第二双向信号端F2和第三双向信号端F3;所述第二上行通道包括第三反向滤波器N3、第一数控衰减器D1、第二数控衰减器D2、第八低噪放大器LNA8、第一信号放大器G1、第二信号放大器G2、第三信号放大器G3、第四温补衰减器TAD4、第四均衡器EQ4、第一耦合器TG1和第七带通滤波器BPF7;
所述第二双向信号端F2的第一端连接至信号转发器外部,第二双向信号端F2的第二端与第三反向滤波器N3的输入端连接,第三反向滤波器N3的输出端与第一数控衰减器D1的输入端连接,第一数控衰减器D1的输出端与第一耦合器TG1的输入端连接,第一耦合器TG1的输出端与第八低噪放大器LNA8的输入端连接,第八低噪放大器LNA8的输出端与第四温补衰减器TAD4的输入端连接,第四温补衰减器TAD4的输出端与第四均衡器EQ4的输入端连接,第四均衡器EQ4的输出端与第一信号放大器G1的输入端连接,第一信号放大器G1的输出端与第二数控衰减器D2的输入端连接,第二数控衰减器D2的输出端与第二信号放大器G2的输入端连接,第二信号放大器G2的输出端与第三信号放大器G3的输入端连接,第三信号放大器G3的输出端与第七带通滤波器BPF7的输入端连接,第七带通滤波器BPF7的输出端与第三双向信号端F3的第一端连接,第三双向信号端F3的第二端与地面指挥站通信连接。
进一步地,所述第二下行通道包括第四信号放大器G4、第三数控衰减器D3、第四数控衰减器D4、第五均衡器EQ5、第五温补衰减器TAD5、第九低噪放大器LNA9、第十低噪放大器LNA10、第十一低噪放大器LNA11、第四反向滤波器N4、第二耦合器TG2和第八带通滤波器BPF8;
所述第二双向信号端F2的第二端与第四反向滤波器N4的输出端连接,第四信号放大器G4的输出端与第四反向滤波器N4的输入端连接,第九低噪放大器LNA9的输出端与第四信号放大器G4的输入端连接,第九低噪放大器LNA9的输入端与第三数控衰减器D3的输出端连接,第三数控衰减器D3的输入端与第十低噪放大器LNA10的输出端连接,第十低噪放大器LNA10的输入端与第五均衡器EQ5的输出端连接,第五均衡器EQ5的输入端与第五温补衰减器TAD5的输出端连接,第五温补衰减器TAD5的输入端与第十一低噪放大器LNA11的输出端连接,第十一低噪放大器LNA11的输入端与第二耦合器TG2的输出端连接,第二耦合器TG2的输入端与第四数控衰减器D4的输出端连接,第四数控衰减器D4的输入端与第八带通滤波器BPF8的输出端连接,第八带通滤波器BPF8的输入端与第三双向信号端F3的第一端连接。
进一步地,所述第二上行通道还包括第一对数检波器A1,所述第一对数检波器A1的输入端与第一耦合器TG1的第二输出端连接,第一对数检波器A1的输出端与第一数控衰减器D1的第二输入端连接。
进一步地,所述第二下行通道还包括第二对数检波器A2,所述第二对数检波器A2的输入端与第二耦合器TG2的第二输出端连接,第二对数检波器A2的输出端与第四数控衰减器D4的第二输入端连接。
进一步地,所述第一混频器RF1的第二输入端上设有第一外部输入信号,所述第一外部输入信号的频率为13.05GHz;所述第二混频器RF2的第二输入端上设有第二外部输入信号,所述第二外部输入信号的频率为11.3GHz。
本实用新型与现有技术相比,在结合各路器件的配合以及对电路保护作用下,通过各路放大器的放大增益作用,具有将无人机的发送和接收信号增强放大的优点,能达到将信号实行带通过滤之后的稳定放大中转的有益效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
图1为本实用新型总体结构框图;
图2为本实用新型中导航通信链路的结构示意图;
图3为本实用新型中第一通信链路的结构示意图;
图4为本实用新型中第二通信链路的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。
实施例
如图1所示,本实施例包括导航通信链路、第一通信链路和第二通信链路,其特征在于,所述导航链路连接于无人机与导航卫星之间,所述第一通信链路连接于无人机与通信卫星之间,所述第二通信链路连接于无人机与地面指挥站之间;所述导航卫星链路、通信卫星链路和地面通信链路内分别设有导航通信信道、第一波段信道和第二波段信道。需说明的是,所述导航链路为信号从导航卫星到无人机的单向通信,所述第一通信链路在无人机与通信卫星之间为双向通信,所述第二通信链路在无人机与地面指挥站之间为双向通信。
其中关于所述导航通信信道,如图2所示,所述导航通信信道包括第一天线通道和第二天线通道;所述第一天线通道包括第一带通滤波器BPF1、第二带通滤波器BPF2、第一低噪放大器LNA1、第二低噪放大器LNA2、第三低噪放大器LNA3、第一均衡器EQ1、低通滤波器LPF、第一温补衰减器TAD1、宽带阻抗匹配器L和连接器C;所述第一带通滤波器BPF1的输出端与第一低噪放大器LNA1的输入端连接,第一低噪放大器LNA1的输出端与第一温补衰减器TAD1的输入端连接,第一温补衰减器TAD1的输出端与第二低噪放大器LNA2的输入端连接,第二低噪放大器LNA2的输出端与第二带通滤波器BPF2的输入端连接,第二带通滤波器BPF2的输出端与第三低噪放大器LNA3的输入端连接,第三低噪放大器LNA3的输出端与第一均衡器EQ1的输入端连接,第一均衡器EQ1的输出端与低通滤波器LPF的输入端连接,低通滤波器LPF的输出端与宽带阻抗匹配器L的输入端连接,宽带阻抗匹配器L的输出端与连接器C的输入端连接;所述第一天线通道的第一带通滤波器BPF1的输入端为第一天线输入端P1,且其连接器C的输出端为第一天线输出端Q1;所述第二天线通道与第一天线通道的组成结构相同;所述第二天线通道的第一带通滤波器BPF1的输入端为第二天线输入端P2,且其连接器C的输出端为第二天线输出端Q2。
具体地,第一带通滤波器BPF1、第二带通滤波器BPF2用于抑制来自导航卫星信号中的高频噪声,以确保信号的质量和稳定性。此外,第一带通滤波器BPF1、第二带通滤波器BPF2用于先一步地放大信号,并使信号更加纯净和平滑。在雷达信号处理中,带通滤波器也是一个重要的组成部分,它可以帮助抑制雷达信号中的杂波和干扰,提高信号的质量和可靠性。第一低噪放大器LNA1、第二低噪放大器LNA2和第三低噪放大器LNA3是信号转发器中的一个重要组成部分,其性能会直接影响信号转发器接收信号的灵敏度、选择性、噪声系数等指标。工作时,信号从第一带通滤波器BPF1的输入端第一天线通道和第二天线通道进入导航通信信道,通过第一带通滤波器BPF1将信号中不需要的低频信号和高频信号分开,使其不能向前传播。经过带通滤波器后,信号电平会提升一个档次,从而更加清晰和明亮。信号经过第一低噪放大器LNA1后频率相对较低的信号被放大。电路中设计有温度补偿电路保证高低温时链路增益稳定,为保证链路中幅频特性满足平坦度要求,链路中通过第一均衡器EQ1调节增益。通道设计理论增益43dB左右,满足协议43dB±1dB要求。最大输入信号-10dBm时,链路不会损坏,最终输出信号8dBm,不会使被测平台损坏。作为一种可行的实施方式,将第一带通滤波器BPF1和第二带通滤波器BPF2的信号增益设为-3dB,将第一低噪放大器LNA1、第二低噪放大器LNA2、第三低噪放大器LNA3的信号增益分别设为23dB、23dB和15dB,将第一均衡器EQ1和低通滤波器LPF的信号增益分别设为-3dB和-2dB。在正常接收信号的情况下,链路中所有器件均工作在线性区间,低噪放1和低噪放2均为同一型号,放大增益呈正斜率关系,即各器件的工作曲线能够近似于重合状态。到第三级放大前链路近视平坦,低噪放5为小增益放大器,此时第一均衡器EQ1在频率5-6GHz的时刻损耗达到最大,在之后的频率上开始下降损耗,此时在该频段高低频相差2dB左右,均衡器在该频段均衡量2dB左右,故最终输出信号呈平坦状态,满足协议±1dB以内,以达到将信号实行带通过滤之后的稳定放大中转效果。
需说明的是,为进一步保证信号的稳定转发效果,将所述第一混频器RF1的第二输入端上设有第一外部输入信号,所述第一外部输入信号的频率为13.05GHz;所述第二混频器RF2的第二输入端上设有第二外部输入信号,所述第二外部输入信号的频率为11.3GHz。低噪放大器的噪声主要来源于电路本身的固有噪声和外界的干扰,例如电源噪声、接地噪声、外界干扰等。因此,在低噪放大器的设计中,需要采取一系列措施来降低噪声的影响,例如采用高性能的元器件、优化电路设计、加入屏蔽层等。低噪放大器的主要技术指标包括输出信噪比、增益带宽积、噪声温度等,这些指标直接影响着低噪放大器的性能和应用范围。宽带阻抗匹配器L是宽带射频功放以及最大功率传输系统的主要电路,其作用是使射频功率放大管的输入、输出达到最佳的阻抗匹配,实现宽带内的最大功率放大传输,减少输入信号的高频分量,并将其转换为低频信号。在负载端,放大器的输出阻抗应该与负载的阻抗相等或接近,以避免信号反射和失真。
进一步地,作为一种可行的实施方式,如图3所示,第一通信链路包括第一上行通道和第一下行通道,还包括第一双向信号端F1,所述第一上行通道包括第一驱动放大器S1、第二温补衰减器TAD2、第四低噪放大器LNA4、第五低噪放大器LNA5、第三带通滤波器BPF3、第四带通滤波器BPF4、第一反向滤波器N1、第二均衡器EQ2、限幅器EC和第一混频器RF1;所述双向信号端F1的第一端连通至信号转发器的外部,双向信号端F1的第二端与第一反向滤波器N1的输入端连接,第一反向滤波器N1的输出端与限幅器EC的输入端连接,限幅器EC的输出端与第三带通滤波器BPF3的输入端连接,第三带通滤波器BPF3的输出端与第一混频器RF1的输入端连接,第一混频器RF1的输出端与第四带通滤波器BPF4的输入端连接,第四带通滤波器BPF4的输出端与第四低噪放大器LNA4的输入端连接,第四低噪放大器LNA4的输出端与第二均衡器EQ2的输入端连接,第二均衡器EQ2的输出端与第五低噪放大器LNA5的输入端连接,第五低噪放大器LNA5的输出端与第二温补衰减器TAD2的输入端连接,第二温补衰减器TAD2的输出端与第一驱动放大器S1的输入端连接,第一驱动放大器S1的输出端与通信卫星的升频信号端P3连接。
更多地,所述第一下行通道包括第二驱动放大器S2、第三温补衰减器TAD3、第六低噪放大器LNA6、第七低噪放大器LNA7、第二反向滤波器N2、第五带通滤波器BPF5、第六带通滤波器BPF6、第三均衡器EQ3、第二混频器RF2和第三温补衰减器TAD3;所述双向信号端F1的第二端与第二反向滤波器N2的输出端连接,第二反向滤波器N2的输入端与第二驱动放大器S2的输出端连接,第二驱动放大器S2的输入端与第三温补衰减器TAD3的输出端连接,第三温补衰减器TAD3的输入端与第六低噪放大器LNA6的输出端连接,第六低噪放大器LNA6的输入端与第三均衡器EQ3的输出端连接,第三均衡器EQ3的输入端与第七低噪放大器LNA7的输出端连接,第七低噪放大器LNA7的输入端与第五带通滤波器BPF5的输出端连接,第五带通滤波器BPF5的输入端与第二混频器RF2的输出端连接,第二混频器RF2的输入端与第六带通滤波器BPF6的输出端连接,第六带通滤波器BPF6的输入端与通信卫星的降频信号端P4连接。
在工作中,天线接收的信号经过降频信号端P4输入后混频变到12.25GHz~12.75GHz之后再经由第六带通滤波器BPF6进行滤波放大处理;第二混频器RF2接收到无人机的14GHz~14.5GHz经过下变频到0.95GHz~1.45GHz输出到BUC。降频信号端P4接收的信号流经至反向滤波器N2后通过反向滤波器N1往升频信号端P3传递。信号进入链路收发同时工作,上下行分为两段分别进行滤波、放大处理,电路中通过第三温补衰减器TAD3保证高低温时链路增益稳定,为保证链路中幅频特性满足平坦度要求,链路中通过第三均衡器EQ3调节增益。通道设计理论增益40dB左右。上行最大输入信号+30dBm时,链路限幅器限幅15dBm进入第一级低噪放,链路不会损坏,最终输出信号30dBm。需进一步说明的是,通道在正常接收信号的情况下,链路中所有器件均工作在线性区间,放大增益呈正斜率关系,到第三级放大前链路近视平坦。低噪放3为驱动放大器,在该频段高低频相差1dB以内,均衡器在该频段均衡量3dB左右,故最终输出信号呈平坦状态,满足协议±1dB以内,以达到将信号实行带通过滤之后的稳定放大中转效果。传递过程中为保证信道干扰尽可能的小,降频信号端P4接收信号后通过低噪放大器对上下行信号分别进行滤波、放大处理。因输入功率范围宽、功率较大,电路中器件选择时均保证再大信号下不超过器件允许的最大电平,保证设备在远近场景下均能正常工作且不烧毁设备。
进一步地,作为一种可行的实施方式,如图4所示,所述第二通信链路包括第二上行通道和第二下行通道,还包括第二双向信号端F2和第三双向信号端F3;所述第二上行通道包括第三反向滤波器N3、第一数控衰减器D1、第二数控衰减器D2、第八低噪放大器LNA8、第一信号放大器G1、第二信号放大器G2、第三信号放大器G3、第四温补衰减器TAD4、第四均衡器EQ4、第一耦合器TG1和第七带通滤波器BPF7;所述第二双向信号端F2的第一端连接至信号转发器外部,第二双向信号端F2的第二端与第三反向滤波器N3的输入端连接,第三反向滤波器N3的输出端与第一数控衰减器D1的输入端连接,第一数控衰减器D1的输出端与第一耦合器TG1的输入端连接,第一耦合器TG1的输出端与第八低噪放大器LNA8的输入端连接,第八低噪放大器LNA8的输出端与第四温补衰减器TAD4的输入端连接,第四温补衰减器TAD4的输出端与第四均衡器EQ4的输入端连接,第四均衡器EQ4的输出端与第一信号放大器G1的输入端连接,第一信号放大器G1的输出端与第二数控衰减器D2的输入端连接,第二数控衰减器D2的输出端与第二信号放大器G2的输入端连接,第二信号放大器G2的输出端与第三信号放大器G3的输入端连接,第三信号放大器G3的输出端与第七带通滤波器BPF7的输入端连接,第七带通滤波器BPF7的输出端与第三双向信号端F3的第一端连接,第三双向信号端F3的第二端与地面指挥站通信连接。
更多地,所述第二下行通道包括第四信号放大器G4、第三数控衰减器D3、第四数控衰减器D4、第五均衡器EQ5、第五温补衰减器TAD5、第九低噪放大器LNA9、第十低噪放大器LNA10、第十一低噪放大器LNA11、第四反向滤波器N4、第二耦合器TG2和第八带通滤波器BPF8;所述第二双向信号端F2的第二端与第四反向滤波器N4的输出端连接,第四信号放大器G4的输出端与第四反向滤波器N4的输入端连接,第九低噪放大器LNA9的输出端与第四信号放大器G4的输入端连接,第九低噪放大器LNA9的输入端与第三数控衰减器D3的输出端连接,第三数控衰减器D3的输入端与第十低噪放大器LNA10的输出端连接,第十低噪放大器LNA10的输入端与第五均衡器EQ5的输出端连接,第五均衡器EQ5的输入端与第五温补衰减器TAD5的输出端连接,第五温补衰减器TAD5的输入端与第十一低噪放大器LNA11的输出端连接,第十一低噪放大器LNA11的输入端与第二耦合器TG2的输出端连接,第二耦合器TG2的输入端与第四数控衰减器D4的输出端连接,第四数控衰减器D4的输入端与第八带通滤波器BPF8的输出端连接,第八带通滤波器BPF8的输入端与第三双向信号端F3的第一端连接。
特别的,作为一种可行的实施方式,所述第二上行通道还包括第一对数检波器A1,所述第一对数检波器A1的输入端与第一耦合器TG1的第二输出端连接,第一对数检波器A1的输出端与第一数控衰减器D1的第二输入端连接;所述第二下行通道还包括第二对数检波器A2,所述第二对数检波器A2的输入端与第二耦合器TG2的第二输出端连接,第二对数检波器A2的输出端与第四数控衰减器D4的第二输入端连接。
在工作中,信号通过第二双向信号端F2和第三双向信号端F3进入链路收发同时工作,上下行分为两段分别进行滤波、放大处理,电路中通过第四温补衰减器TAD4和第五温补衰减器TAD5来保证高低温时链路增益稳定,为保证链路中幅频特性满足平坦度要求,链路中有第四均衡器EQ4和第五均衡器EQ5调节增益。通道小信号输入时设计理论增益60dB左右,输出信号电平-40dBm左右;当-10dBm输入时,链路AGC起控后输出功率-11dBm左右;最大输入信号+20dBm时,链路中AGC电路起控,链路不会损坏,最终输出信号19dBm。通道在正常接收信号的情况下,链路中所有器件均工作在线性区间,前三级低噪放均选用国产仕芯半导体型号SIA068,放大增益呈负斜率关系,到第三级放大后链路波动2dB左右。放大器4为驱动放大器,增益曲线在该频段呈正斜率关系,高低频可均衡1dB左右,国产公司华光瑞芯均衡器HG115HJ-1在该频段均衡量2dB左右,当频率在12GHz左右达到了信号分量的高峰值,之后呈持平状态,故最终输出信号呈平坦状态,满足协议±1dB以内,以达到将信号实行带通过滤之后的稳定放大中转效果。
以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于放大中转的信号转发器,包括导航通信链路、第一通信链路和第二通信链路,其特征在于,所述导航通信链路连接于无人机与导航卫星之间,所述第一通信链路连接于无人机与通信卫星之间,所述第二通信链路连接于无人机与地面指挥站之间;所述导航卫星链路、通信卫星链路和地面通信链路内分别设有导航通信信道、第一波段信道和第二波段信道;
所述导航通信信道包括第一天线通道和第二天线通道;所述第一天线通道包括第一带通滤波器BPF1、第二带通滤波器BPF2、第一低噪放大器LNA1、第二低噪放大器LNA2、第三低噪放大器LNA3、第一均衡器EQ1、低通滤波器LPF、第一温补衰减器TAD1、宽带阻抗匹配器L和连接器C;所述第一带通滤波器BPF1的输出端与第一低噪放大器LNA1的输入端连接,第一低噪放大器LNA1的输出端与第一温补衰减器TAD1的输入端连接,第一温补衰减器TAD1的输出端与第二低噪放大器LNA2的输入端连接,第二低噪放大器LNA2的输出端与第二带通滤波器BPF2的输入端连接,第二带通滤波器BPF2的输出端与第三低噪放大器LNA3的输入端连接,第三低噪放大器LNA3的输出端与第一均衡器EQ1的输入端连接,第一均衡器EQ1的输出端与低通滤波器LPF的输入端连接,低通滤波器LPF的输出端与宽带阻抗匹配器L的输入端连接,宽带阻抗匹配器L的输出端与连接器C的输入端连接;所述第一天线通道的第一带通滤波器BPF1的输入端为第一天线输入端P1,且其连接器C的输出端为第一天线输出端Q1;
所述第二天线通道与第一天线通道的组成结构相同;所述第二天线通道的第一带通滤波器BPF1的输入端为第二天线输入端P2,且其连接器C的输出端为第二天线输出端Q2。
2.根据权利要求1所述的一种用于放大中转的信号转发器,其特征在于,第一通信链路包括第一上行通道和第一下行通道,还包括第一双向信号端F1,所述第一上行通道包括第一驱动放大器S1、第二温补衰减器TAD2、第四低噪放大器LNA4、第五低噪放大器LNA5、第三带通滤波器BPF3、第四带通滤波器BPF4、第一反向滤波器N1、第二均衡器EQ2、限幅器EC和第一混频器RF1;
所述双向信号端F1的第一端连通至信号转发器的外部,双向信号端F1的第二端与第一反向滤波器N1的输入端连接,第一反向滤波器N1的输出端与限幅器EC的输入端连接,限幅器EC的输出端与第三带通滤波器BPF3的输入端连接,第三带通滤波器BPF3的输出端与第一混频器RF1的输入端连接,第一混频器RF1的输出端与第四带通滤波器BPF4的输入端连接,第四带通滤波器BPF4的输出端与第四低噪放大器LNA4的输入端连接,第四低噪放大器LNA4的输出端与第二均衡器EQ2的输入端连接,第二均衡器EQ2的输出端与第五低噪放大器LNA5的输入端连接,第五低噪放大器LNA5的输出端与第二温补衰减器TAD2的输入端连接,第二温补衰减器TAD2的输出端与第一驱动放大器S1的输入端连接,第一驱动放大器S1的输出端与通信卫星的升频信号端P3连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于放大中转的信号转发器,其特征在于,所述第一下行通道包括第二驱动放大器S2、第三温补衰减器TAD3、第六低噪放大器LNA6、第七低噪放大器LNA7、第二反向滤波器N2、第五带通滤波器BPF5、第六带通滤波器BPF6、第三均衡器EQ3、第二混频器RF2和第三温补衰减器TAD3;
所述双向信号端F1的第二端与第二反向滤波器N2的输出端连接,第二反向滤波器N2的输入端与第二驱动放大器S2的输出端连接,第二驱动放大器S2的输入端与第三温补衰减器TAD3的输出端连接,第三温补衰减器TAD3的输入端与第六低噪放大器LNA6的输出端连接,第六低噪放大器LNA6的输入端与第三均衡器EQ3的输出端连接,第三均衡器EQ3的输入端与第七低噪放大器LNA7的输出端连接,第七低噪放大器LNA7的输入端与第五带通滤波器BPF5的输出端连接,第五带通滤波器BPF5的输入端与第二混频器RF2的输出端连接,第二混频器RF2的输入端与第六带通滤波器BPF6的输出端连接,第六带通滤波器BPF6的输入端与通信卫星的降频信号端P4连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于放大中转的信号转发器,其特征在于,所述第二通信链路包括第二上行通道和第二下行通道,还包括第二双向信号端F2和第三双向信号端F3;所述第二上行通道包括第三反向滤波器N3、第一数控衰减器D1、第二数控衰减器D2、第八低噪放大器LNA8、第一信号放大器G1、第二信号放大器G2、第三信号放大器G3、第四温补衰减器TAD4、第四均衡器EQ4、第一耦合器TG1和第七带通滤波器BPF7;
所述第二双向信号端F2的第一端连接至信号转发器外部,第二双向信号端F2的第二端与第三反向滤波器N3的输入端连接,第三反向滤波器N3的输出端与第一数控衰减器D1的输入端连接,第一数控衰减器D1的输出端与第一耦合器TG1的输入端连接,第一耦合器TG1的输出端与第八低噪放大器LNA8的输入端连接,第八低噪放大器LNA8的输出端与第四温补衰减器TAD4的输入端连接,第四温补衰减器TAD4的输出端与第四均衡器EQ4的输入端连接,第四均衡器EQ4的输出端与第一信号放大器G1的输入端连接,第一信号放大器G1的输出端与第二数控衰减器D2的输入端连接,第二数控衰减器D2的输出端与第二信号放大器G2的输入端连接,第二信号放大器G2的输出端与第三信号放大器G3的输入端连接,第三信号放大器G3的输出端与第七带通滤波器BPF7的输入端连接,第七带通滤波器BPF7的输出端与第三双向信号端F3的第一端连接,第三双向信号端F3的第二端与地面指挥站通信连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于放大中转的信号转发器,其特征在于,所述第二下行通道包括第四信号放大器G4、第三数控衰减器D3、第四数控衰减器D4、第五均衡器EQ5、第五温补衰减器TAD5、第九低噪放大器LNA9、第十低噪放大器LNA10、第十一低噪放大器LNA11、第四反向滤波器N4、第二耦合器TG2和第八带通滤波器BPF8;
所述第二双向信号端F2的第二端与第四反向滤波器N4的输出端连接,第四信号放大器G4的输出端与第四反向滤波器N4的输入端连接,第九低噪放大器LNA9的输出端与第四信号放大器G4的输入端连接,第九低噪放大器LNA9的输入端与第三数控衰减器D3的输出端连接,第三数控衰减器D3的输入端与第十低噪放大器LNA10的输出端连接,第十低噪放大器LNA10的输入端与第五均衡器EQ5的输出端连接,第五均衡器EQ5的输入端与第五温补衰减器TAD5的输出端连接,第五温补衰减器TAD5的输入端与第十一低噪放大器LNA11的输出端连接,第十一低噪放大器LNA11的输入端与第二耦合器TG2的输出端连接,第二耦合器TG2的输入端与第四数控衰减器D4的输出端连接,第四数控衰减器D4的输入端与第八带通滤波器BPF8的输出端连接,第八带通滤波器BPF8的输入端与第三双向信号端F3的第一端连接。
6.根据权利要求4所述的一种用于放大中转的信号转发器,其特征在于,所述第二上行通道还包括第一对数检波器A1,所述第一对数检波器A1的输入端与第一耦合器TG1的第二输出端连接,第一对数检波器A1的输出端与第一数控衰减器D1的第二输入端连接。
7.根据权利要求5所述的一种用于放大中转的信号转发器,其特征在于,所述第二下行通道还包括第二对数检波器A2,所述第二对数检波器A2的输入端与第二耦合器TG2的第二输出端连接,第二对数检波器A2的输出端与第四数控衰减器D4的第二输入端连接。
8.根据权利要求3所述的一种用于放大中转的信号转发器,其特征在于,所述第一混频器RF1的第二输入端上设有第一外部输入信号,所述第一外部输入信号的频率为13.05GHz;所述第二混频器RF2的第二输入端上设有第二外部输入信号,所述第二外部输入信号的频率为11.3GHz。
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