專利名稱：空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子通信領域，特別是一種用于空中交通管理的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊。
背景技術：
隨著航空事業(yè)的迅速發(fā)展，空中交通密度日增，航路擁擠。飛行高度層控制的改 進，以至航管雷達所存在的同步竄擾，非同步竄擾和假目標出現(xiàn)的問題更趨嚴重，針對二次 雷達存在的種種問題，除了飛機上使用新的S模式雷達和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)外，航空工業(yè)界在 1955年通過航空運輸協(xié)會(ATA)開始尋找能防止飛機碰撞的系統(tǒng)。在1970年集中研究空 中交通通警告防撞系統(tǒng)，上世紀90年代以來波音公司出廠的飛機根據(jù)客戶要求管制雷達 應答機(ATCRBS)作為該系統(tǒng)的中心，1981年美國FAA宣告研制交通警告防撞系統(tǒng)(TCAS) 的計劃，是在離散地址信標防撞系統(tǒng)的基礎概念上，采用空中S模式應答機通信格式或?qū)?離散地址通信的技術來制造交基本上都裝有S模式應答機TCAS系統(tǒng)，以減少飛機空中危險 接近。TCAS系統(tǒng)即空中交通告警與防撞系統(tǒng)，是一種獨立的機載防撞系統(tǒng)，用作空中交 通管制(ATC)系統(tǒng)以及“防撞”。TCAS接收機是空中交通告警與防撞系統(tǒng)(TCAS)中的關鍵 部分，其技術成熟度限制了 TCAS系統(tǒng)整機的國產(chǎn)化應用?，F(xiàn)有TCAS空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊主要存在如下不足1.判角精度不高；2.不同通道的接收靈敏度一致性不好；3.電路復雜、體積大、重量重；4.無故障判斷自檢功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊主要存在判 角精度不高、不同通道的接收靈敏度一致性不好、電路復雜、體積大、重量重、無故障判斷自 檢功能等技術問題，以提供一種具有判角精度高、不同通道的接收靈敏度一致性好、高度集 成、自檢功能全的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。本發(fā)明的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，其中接收通道模塊接收 輸入端201順次串接濾波器20、限幅器21、低噪聲放大器22、混頻器23、IF放大器24、濾波 器25和對數(shù)放大檢波器26，對數(shù)放大檢波器26的一路輸出串接濾波器27和選擇開關29 的一個輸入端，另一路輸出串接濾波器28和選擇開關29的另一個輸入端，第三路輸出連接 電阻35的輸入端；選擇開關29的輸出端串接對數(shù)放大檢波器30后與電阻36的輸入端相 連接；數(shù)字電位器34的三個輸入端分別連接外部的鎖存輸入31、數(shù)據(jù)輸入32和時鐘輸入 33，其一路輸出連接電阻37的輸入端，其另一路輸出連接運算放大器39的第二輸入端；電阻35、電阻36和電阻37輸出端并聯(lián)連接運算放大器39的第一輸入端，電阻38跨接運算放 大器39的第一輸入端和輸出端，運算放大器39的第二輸入端連接電阻40后接地；運算放 大器39的其中一路輸出即接收通道模塊視頻輸出端203，其另一路輸出為比較輸出42。本發(fā)明的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，其中所述濾波器25和濾波器28的BW參數(shù)為IOMHz，濾波器27的BW參數(shù)為4MHz。本發(fā)明的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，其中所述對數(shù)放大檢波 器26和對數(shù)放大檢波器30均為AD641。本發(fā)明的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，其中所述限幅器21為 AT54143。本發(fā)明的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，其中所述低噪聲放大器 22 為 ATF41511。本發(fā)明空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊的有益效果1.集成度高、體積小；2.判角精度高；3.不同通道的接收靈敏度一致性好；4.自檢功能全。


圖1本發(fā)明的電路原理2本發(fā)明在空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機應用示例原理中標號說明1發(fā)射通道模塊、2接收通道模塊、3信號源模塊、4視頻處理模塊、5控制處理模塊、 6電源處理模塊、10發(fā)射輸入、11天線、141090MHz校準信號、15發(fā)射機、161030MHz本振信 號、17轉(zhuǎn)換控制總線、20濾波器、21限幅器、22低噪聲放大器、23混頻器、24IF放大器、25濾 波器、26對數(shù)放大檢波器、27濾波器、28濾波器、29選擇開關、30對數(shù)放大、檢波AD641、31 鎖存輸入、32數(shù)據(jù)輸入、33時鐘輸入、34數(shù)字電位器、35電阻、36電阻、37電阻、38電阻、39 運算放大器、40電阻、42比較輸出、101發(fā)射通道模塊輸入端、102發(fā)射通道模塊輸入輸出 端、103發(fā)射通道模塊接收輸出端、104發(fā)射通道模塊輸入端、105發(fā)射通道模塊發(fā)射輸出與 接收輸入端、201接收通道模塊接收輸入端、202接收通道模塊控制輸入端、203接收通道模 塊視頻輸出端、301信號源模塊輸出端、302信號源模塊輸出端、303信號源模塊輸出端、401 視頻處理模塊控制信號輸入端、402視頻處理模塊視頻輸入端、501控制處理模塊輸出端、 502控制處理模塊輸入輸出端
具體實施例方式本發(fā)明詳細結(jié)構(gòu)、應用原理、作用與功效，參照附圖1-2，通過如下實施方式予以說 明。參閱圖1所示，本發(fā)明的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，接收通 道模塊接收輸入端201順次串接濾波器20、限幅器21、低噪聲放大器22、混頻器23、IF放大 器24、濾波器25和對數(shù)放大檢波器26，對數(shù)放大檢波器26的一路輸出串接濾波器27和選擇開關29的一個輸入端，另一路輸出串接濾波器28和選擇開關29的另一個輸入端，第三 路輸出連接電阻35的輸入端；選擇開關29的輸出端串接對數(shù)放大檢波器30后與電阻36 的輸入端相連接；數(shù)字電位器34的三個輸入端分別連接外部的鎖存輸入31、數(shù)據(jù)輸入32 和時鐘輸入33，其一路輸出連接電阻37的輸入端，其另一路輸出連接運算放大器39的第二 輸入端；電阻35、電阻36和電阻37輸出端并聯(lián)連接運算放大器39的第一輸入端，電阻38 跨接運算放大器39的第一輸入端和輸出端，運算放大器39的第二輸入端連接電阻40后接 地；運算放大器39的其中一路輸出即接收通道模塊視頻輸出端203，其另一路輸出為比較 輸出42。濾波器25和濾波器28的BW參數(shù)為IOMHz，濾波器27的BW參數(shù)為4MHz。對數(shù)放 大檢波器26和對數(shù)放大檢波器30均為AD641。限幅器21為AT54143。低噪聲放大器22 為 ATF41511。參閱圖2所示，本發(fā)明應用在空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機中時，接收機由發(fā) 射通道模塊1、接收通道模塊2、信號源模塊3、視頻處理模塊4和控制處理模塊5構(gòu)成，另外 還包括電源處理模塊6和自檢電路等，其中發(fā)射通道模塊輸入端104連接發(fā)射輸入10，發(fā)射 通道模塊輸入端101連接信號源模塊輸出端302，發(fā)射通道模塊輸入輸出端102連接控制處 理模塊輸入輸出端502，發(fā)射通道模塊發(fā)射輸出與接收輸入端105連接天線11，四個發(fā)射通 道模塊接收輸出端103與四個接收通道模塊接收輸入端201對應連接；信號源模塊輸出端 303為本振信號輸出端，其與四個接收通道模塊控制輸入端202相并連，信號源模塊輸出端 301與發(fā)射機15相連接；四個接收通道模塊視頻輸出端203與四個視頻處理模塊視頻輸入 端402對應連接；控制處理模塊輸出端501與視頻處理模塊控制信號輸入端401相連接。TCAS接收機每次工作周期對8個天線的三種狀態(tài)、8路發(fā)射通道的發(fā)射功率大小、 4路接收通道的接收狀態(tài)進行故障判斷自檢功能，以保障接收機實時處于正常工作狀態(tài)。由于采用了數(shù)字電位器34調(diào)節(jié)視頻輸出技術，使四路接收機全溫范圍內(nèi)幅度一 致性可達0. 3dB，大大提高了接收機判角精度。由于采用數(shù)字處理方式對視頻信號基底處理，保障不同通道間接收靈敏度間高度 一致性。另外，由于采用了多層復合介質(zhì)板實現(xiàn)高密度數(shù)字電路，大功率發(fā)射通道，大動態(tài) 小信號接收通道等多種復雜電路融合，同時采用微封裝貼片元件和大規(guī)模集成電路芯片， 簡化了電路，提高了 TCAS接收機的性能，大大縮小了體積，減輕了重量。由上可見，本發(fā)明的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，具有集成度高、體積??；判角精度高；不同通道的接收靈敏度一致性好；自檢功能全等諸多優(yōu)點。
權(quán)利要求
空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，其特征在于接收通道模塊(2)的接收通道模塊接收輸入端(201)順次串接濾波器(20)、限幅器(21)、低噪聲放大器(22)、混頻器(23)、IF放大器(24)、濾波器(25)和對數(shù)放大檢波器(26)，對數(shù)放大檢波器(26)的一路輸出串接濾波器(27)和選擇開關(29)的一個輸入端，另一路輸出串接濾波器(28)和選擇開關(29)的另一個輸入端，第三路輸出連接電阻(35)的輸入端；選擇開關(29)的輸出端串接對數(shù)放大檢波器(30)后與電阻(36)的輸入端相連接；數(shù)字電位器(34)的三個輸入端分別連接外部的鎖存輸入(31)、數(shù)據(jù)輸入(32)和時鐘輸入(33)，其一路輸出連接電阻(37)的輸入端，其另一路輸出連接運算放大器(39)的第二輸入端；電阻(35)、電阻(36)和電阻(37)輸出端并聯(lián)連接運算放大器(39)的第一輸入端，電阻(38)跨接運算放大器(39)的第一輸入端和輸出端，運算放大器(39)的第二輸入端連接電阻(40)后接地；運算放大器(39)的其中一路輸出即接收通道模塊視頻輸出端(203)，其與視頻處理模塊(4)相連接，其另一路輸出為比較輸出(42)。
2.如權(quán)利要求1所述的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，其特征在于 所述濾波器(25)和濾波器(28)的BW參數(shù)為10MHz，濾波器(27)的BW參數(shù)為4MHz。
3.如權(quán)利要求1所述的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，其特征在于 所述對數(shù)放大檢波器(26)和對數(shù)放大檢波器(30)均為AD641。
4.如權(quán)利要求1所述的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，其特征在于 所述限幅器(21)為AT54143。
5.如權(quán)利要求1所述的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，其特征在于 所述低噪聲放大器(22)為ATF41511。
全文摘要
本發(fā)明的空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊，涉及電子通信領域，旨在解決現(xiàn)有空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊存在判角精度不高、不同通道的接收靈敏度一致性不好、電路復雜、體積大、重量重、無故障判斷自檢功能等技術問題。本發(fā)明由濾波器、限幅器、低噪聲放大器、混頻器、IF放大器、對數(shù)放大檢波器、選擇開關、電阻、數(shù)字電位器、運算放大器等構(gòu)成。本發(fā)明適用于空中交通告警與防撞系統(tǒng)接收機接收通道模塊的設計。
文檔編號G01S13/93GK101799543SQ20101013041
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者姚華, 汪澤, 牛書強, 申江, 鄧鴻洲 申請人:成都九洲迪飛科技有限責任公司