專利名稱：一體化射頻接收與發射裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型討論的是一種衛星導航定位通信系統中的射頻接收與發射裝置，特別是手持式地面通信設備中的接收與發射裝置，屬微波通信類。
背景技術：
隨著航天事業的迅猛發展，GPS全球定位系統已被廣泛應用，而與通信衛星配套的各種地面應用設備即用戶機也從研制發展到到批量生產。一般講，用戶機由四個主要功能模塊組成射頻模塊、基帶模塊、電源模塊和天線。其中，射頻模塊實現微波信號的收發功能，是用戶機的重要模塊。目前，用戶機價格較昂貴、體積大、有些性能還不能達到用戶的要求，故未能大規模的推廣應用。如果要使用戶機得到推廣應用，整個裝置必須做到體積小、重量輕、功耗少、成本低，并且要實現標準化，系統化及模塊化。目前國內尚無生產廠家。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是用小型化的集成塊電路，實現與通信衛星配套的具有射頻收發功能、隔離好、輸出功率大、低成本、功耗小的一體化射頻接收與發射裝置。
本實用新型包括接收系統、發射系統、參考晶振電路。參考晶振電路產生的參考基準頻率信號，分別送接收系統本振源，發射系統本振源及檢測使用；接收系統接收天線輸送的信號經低噪聲放大電路、兩級下變頻和中放電路后傳輸給基帶；發射系統接收基帶信號并與本振源基準頻率調制成中頻，經功率放大后，傳輸給天線。
接收系統包括低噪聲放大電路、下變頻和中放電路、接收系統本振源；低噪聲放大電路包括抗阻塞濾波及低噪聲放大器；下變頻和中放電路包括射頻帶通濾波器、第一級下變頻器、兩級中頻放大器、中頻帶通濾波器、第二級下變頻器和自動增益控制主中放接收系統本振源由頻率綜合器、單片機組成；頻率綜合器接收由參考晶振電路送來的基準頻率，受單片機指令輸出二個頻率點的信號，分別輸出給第一級下變頻器和第二級下變頻器。抗阻塞濾波器接收的天線信號，經兩級低噪聲放大器進行放大，對干擾信號進行抑制，并將輸入極小的射頻信號放大，保持整個接收通道的信噪比惡化程度最小，低噪聲放大器輸出接兩級射頻帶通濾波器濾波，再次對干擾信號和噪聲進行抑制，射頻帶通濾波器輸出給第一級下變頻器，第一級下變頻器同時還接收接收本振源的基準頻率信號，混頻后，輸出接二級中頻放大器，第二級中頻放大器輸出接聲表濾波器，濾除帶外信號，然后輸出接第二級下變頻和自動增益控制主中放，第二級下變頻和自動增益控制主中放還接收接收系統本振源的另一個基準頻率信號，進行混頻、放大后的信號傳輸給基帶。
發射系統包括發射系統本振源、BPSK調制和上變頻電路、功放電路；BPSK調制和上變頻電路接收由基帶傳輸來的中頻數據信號和由發射系統本振源提供的基準頻率信號，在對其進行BPSK調制變成射頻數據信號，輸出接兩級帶通濾波器，帶通濾波器輸出接放大器，進行信號放大，放大后的信號接兩級功放，將射頻信號放大到10W功率電平輸出給天線。
本實用新型是將上述電路進行一體化設計，并生產為與北斗用戶機配套的模塊，它的主要性能指標是發射信號功率P＞10W；效率N＞30％；輸出信號頻率12.24MHz/4.08MHz/零中頻；輸出信號帶外抑制≥20dB@12.24±6MHz、≥20dB@12.24+6MHz；帶外諧雜波功率≤-70dBW/4KHz(1580-1650MHz以外)，≤-120dBW/4KHz(接收頻帶內)；尺寸≤60×40×15；重量≤100g；功耗≤1W。本實用新型具有體積小、功耗低，成本低，高可靠的優點。主要應用于北斗用戶機，但利用本裝置，外接一個單片功放或低放同樣也可以提供北斗車載式用戶機使用，還可以提供空軍飛行員救生電臺使用。
圖1是本實用新型原理框圖。
1、低噪聲放大電路；2、下變頻和中放電路；3、參考晶振電路；4、接收系統本振源；5、發射系統本振源；6、功放電路；7、BPSK調制和上變頻電路。
圖2是本實用新型射頻接收系統線路圖。
8、抗阻塞濾波器；9、一級低噪聲放大器；10、二級低噪聲放大器；11、第一級帶通濾波器；12、第二級帶通濾濾波器；13、第一級下變頻器；14、第一級中頻放大器；15、第二級中頻放大器；16、聲表濾波器；17、第二級下變頻和自動增益電路；18、中頻放大；19、單片機；20、收系統頻率綜合器；21、溫補晶振器22、功分器。
圖3是本實用新型射頻發射系統線路圖。
23、發射系統頻率綜合器；24、放大器；25、BPSK調制和上變頻電路；26、第一級射頻帶通濾波器；26、第二級頻帶通濾波器；27、放大器；28、帶通濾波器；29、第一級功率放大器；30、第二級功率放大器；31、單片機；32、功分器。
具體實施方式
本實用新型集成塊的選擇是與北斗用戶機配套抗阻塞濾波器3DF4-2492；腔體介質帶通濾波器DFC2490R10、DFC 2492D；低噪聲放大器WHM25-1525AE，MGA86563；第一級下變頻器MAX2681；中頻放大器MAX2632；聲表通濾波器F133；第二級下變頻器和自動增益控制主中放AD607；溫補晶振XO3080；功分器AD3PS-1；頻率綜合器Si4136，PE3293；單片機PIC12C508；BPSK調制器MAX2720；功率放大器AM1830、FLL120MK；介質帶通濾波器具616F1、1616F2、1616F5具體實施溫補晶振TCXO(圖2中21)的(3)腳輸出接功分器AD3PS-1(圖2中22)的(6)腳、AD3PS-1的輸出(4)腳、(8)腳，(5)腳分別接接收系統頻率綜合器Si4136(圖2中21)的(15)腳、基帶、發射系統的頻率綜合器SPLH1615。68F(圖3中24)的(8)腳。接收系統抗阻塞濾波器2492R(圖2中8)接收天線信號，2492R的(1)腳輸出接第一級低噪聲放大器WHM25-1525AE(圖2中9)(1)腳，WHM25-1525AE的輸出(5)腳接第二級低噪聲放大器MGA86563(圖2中10)的(1)腳，MGA86563的(4)腳與WHM25-1525AE的(2)腳接第一級帶通濾波器DFC2490R10的(2)腳，第一級帶通濾波器的(1)接第二級帶通濾波器DFC 2492D的(1)腳，第二級帶通濾波器(2)腳接第一級混頻放大器MAX2681的(3)腳，接收系統本振源Si4136的(10)腳，接第一級混頻放大器MAX2681的(1)腳，把2491.75MHz信號與集成頻綜輸出的的358.24MHz信號進行混頻，輸出133.51MHz信號。MAX2681的輸出(4)腳接第一級中頻放大器MAX2632的(5)腳，第一級中頻放大器MAX2632的輸出(3)腳，接第二級中頻放大器MAX2632的(5)腳，第二級中頻放大器MAX2632的輸出(3)腳，接聲表濾波器F133的(1)腳，聲表濾波器F133的(4)腳接第二級下變頻器AD607(6)腳(圖2中17)，下變頻器AD607的(4)腳還接收接收系統本振源Si4136的(23)腳信號，把133.51MHz信號與集成頻綜輸出的121.27MHz信號混頻，輸出12.24MHz中頻信號。第二級下變頻器AD607的輸出(14)腳接中頻放大器MAR-68M的(1)腳，放大后的信號傳送給基帶；發射系統BPSK調制器MAX2720通過濾波器接收基帶傳送的射頻信號與發射系統本振源PE3293的參孝頻率，調制成的中頻信號，由(3)腳輸出接第一、二級帶通濾波器1616F，第二級帶通濾波器的輸出(3)腳接放大器AG202的(1)腳，放大器的(3)腳接介質帶通濾波器1616P5(1)腳，介質帶通濾波器(2)腳接第一級功放AM1830的(3)腳，第一級功放AM1830的(8)腳接第二級功放FLL120MK的(1)腳，由第二級功放傳送給天線。
溫補晶振為整個收發系統提供48.96MHz的頻率，功分器將由溫補晶振輸出的頻率分成三路輸出，三路信號的頻率均為48.96MHz，這三路信號一路進入接收系統的本振源、一路進入發射系統的本振源、一路供檢測使用。接收系統本振源由頻率綜合器(Si4136)、單片機(PIC12C508)組成。單片機用于控制頻率綜合器的輸出頻率；頻率綜合器經過單片機控制輸出兩個頻率，一個頻率為2.358GHz提供給第一級下變頻，另一個頻率為121.27MHz經過低通濾波器后提供給第二級下變頻和自動增益控制主中放。
BPSK調制器和上變頻MAX2720將由基帶輸入的中頻數據信號和發射系統本振源提供的基準頻率信號進行上變頻調制后輸出已調制的射頻信號。射頻帶通濾波器對輸入的射頻信號濾波，濾除帶外雜波，兩級功放將射頻信號的功率放大到10W，隔離器是為了使射頻信號的輸出駐波很小，保證與天線有良好匹配。發射系統頻率綜合器由PE3293接收來自參考晶振電路的信號(48.96MHz)，提供BPSK調制器和上變頻本振信號。
權利要求1.一體化射頻接收與發射裝置，它包括接收系統、發射系統、參考晶振電路，其特征是參考晶振電路產生的參考基準頻率信號，分別送接收系統本振源，發射系統本振源及檢測電路使用；接收系統接收天線輸送的信號經低噪聲放大電路、兩級下變頻和中放電路后傳輸給基帶；發射系統將基帶信號與本振源基準頻率信號調制成中頻，經功率放大后，傳輸天線。
2.根據權利要求1所述的一體化射頻接收與發射裝置，其特征是接收系統包括低噪聲放大電路、下變頻和中放電路、接收系統本振源；低噪聲放大電路包括抗阻塞濾波器及低噪聲放大器；下變頻和中放電路包括射頻帶通濾波器、第一級下變頻器、兩級中頻放大器、中頻帶通濾波器、第二級下變頻器和自動增益控制主中放接收系統本振源由頻率綜合器、單片機組成；頻率綜合器接收參考晶振電路送來的基準頻率，受單片機指令輸出二個頻率點的信號，分別輸出給第一級下變頻器和第二級下變頻器；抗阻塞濾波器接收的天線信號，經低噪聲放大器進行二級放大，再經二級射頻帶通濾波器濾波后，輸出給第一級下變頻器和中放電路進行混頻，混頻后信號經二級中頻放大，輸出接中頻帶通濾波器，濾除邊帶后輸出給第二級下變頻和自動增益控制主中放人，進行混頻，混頻后的信號再放大傳輸給基帶。
3.根據權利要求1所述的一體化射頻接收與發射裝置，其特征是發射系統包括發射系統本振源，BPSK調制和上變頻電路，功放電路；BPSK調制和上變頻電路接收基帶傳輸來的中頻數據信號和發射系統本振源提供的基準頻率信號，兩者混頻后，將信號送兩級射頻帶通濾波器，射頻帶通濾波器輸出接放大器，放大器輸出再接濾波器，濾波器輸出接兩級功率放大電路，功放輸出傳輸天線。
專利摘要一體化射頻接收與發射裝置是一種衛星導航定位通信系統中的射頻接收與發射裝置，屬微波通信類。本實用新型包括接收系統、發射系統、參考晶振電路。參考晶振電路產生的參考基準頻率信號，分別送接收系統本振源，發射系統本振源及檢測使用；接收系統接收天線輸送的信號經低噪聲放大電路、兩級下變頻和中放電路后傳輸給基帶；發射系統接收基帶信號并與本振源基準頻率調制成中頻，經功率放大后，傳輸給天線。本實用新型具有體積小、功耗低，成本低，高可靠的優點。它主要應用于北斗用戶機。
文檔編號H04B7/155GK2720730SQ20042007898
公開日2005年8月24日 申請日期2004年8月26日 優先權日2004年8月26日
發明者惲才華 申請人:南京才華科技集團有限公司