專利名稱：新型信標接收機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型信標接收機，用于衛(wèi)星通信地球站的自動跟蹤系 統(tǒng)。它的任務是捕獲同步衛(wèi)星發(fā)出的信標信號，并對其下變頻，變換成中頻信號, 然后檢測出與信標信號強度成正比的直流電壓，給出衛(wèi)星信標信號(即目標)相對 于天線在不同角位置時所對應的信號強度電壓，以直流電壓形式送給天線伺服控 制系統(tǒng)，完成天線對衛(wèi)星的自動跟蹤。
背景技術：
信標接收機和衛(wèi)星的下變頻器結合，形成完整的跟蹤接收機，用 于衛(wèi)星通信地球站的自動跟蹤系統(tǒng)。對于電路的優(yōu)化和可生產(chǎn)性有嚴 格的要求1) 較低的成本預算許多的微波器件由于集中了現(xiàn)今最尖端的 工藝技術，具有極好的指標，但同時卻價格昂貴，在微波波段的低成 本實現(xiàn)在通訊中已經(jīng)越來越重要；2) 良好的相噪及雜散控制性能這是信號跟蹤的重要指標體現(xiàn)， 直接影響到尋星跟蹤；3) 良好的抗干擾性能及電磁兼容性能；4) 適合批量生產(chǎn)，生產(chǎn)一致性好，易調試。發(fā)明內容本發(fā)明的技術問題是要提供一種跟蹤環(huán)路由數(shù)字電路來完成自 動調諧及頻率跟蹤的新型信標接收機。為了解決以上的技術問題，本發(fā)明提供了一種新型信標接收機， 該接收機的射頻輸入以濾波后，再經(jīng)一次混頻及處理、二次混頻及處3理后，以中頻檢波后，輸出檢波電平，在第一本振和第二本振之間設 置有頻率控制環(huán)路，傳統(tǒng)的模擬跟蹤環(huán)路采用數(shù)字電路，實施自動調 諧及頻率跟蹤。采用950MHz 1450MHz的帶通濾波器；第一本振采用1250MHz 1750MHz的高本振進行混頻，由調諧電路控制第一本振將接收射頻信 號變頻到300MHz中頻，之后進行濾波和放大處理；第二本振將中頻 信號二次變頻到第二中頻70MHz，之后進行放大和濾波處理，最后對 中頻信號進行檢波和對數(shù)放大，輸出直流檢測信號，供基帶判斷和處 理電路使用。接收機調諧控制，是利用直接數(shù)字頻率合成器(DDS)的快速和 精度優(yōu)勢實現(xiàn)寬帶高調諧精度的接收系統(tǒng)。所述頻率控制環(huán)路是設置一鎖相芯片，與一環(huán)路濾波器連接，環(huán) 路濾波器與壓控振蕩器連接，壓控振蕩器與功分器連接，功分器一路 輸出鎖相頻率，另一路輸出至鎖相芯片的射頻輸入端。頻率控制環(huán)路主要用來產(chǎn)生小步進的低頻微波信號，它是一相位 反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)了頻率的穩(wěn)定鎖定。壓控振蕩器產(chǎn)生的微波信號經(jīng)由 功分反饋回鎖相芯片，經(jīng)鎖相芯片內部分頻后與晶振產(chǎn)生的參考信號 作相位比較，以產(chǎn)生控制電壓，由環(huán)路濾波器后再返回控制壓控振蕩 器，由此組成了一相位反饋系統(tǒng)，得到穩(wěn)定的頻率輸出。環(huán)路濾波器 采用了有源二階環(huán)路，可以有效的抑制壓控振蕩器的近端相噪；壓控 振蕩器，即采用了低噪聲的微波振蕩電路，具有較好的噪聲性能。所述的數(shù)字電路實施自動調諧及頻率跟蹤的步驟是設置一單片 機控制鎖相頻率，其自動調諧及頻率跟蹤步驟是A、 設置一鎖相點頻率；B、 掃描100K點頻率，掃到，則儲存該頻點及檢波電壓值；未掃 到，執(zhí)行下一步；C、 掃描7K點頻率，未掃到，則返回第l)步；D、 掃到7K點頻率，則儲存該頻點及檢波電壓；E、 找到最大電壓值對應的頻點，控制鎖相環(huán)工作在此頻點；F、 完成頻點捕獲，進行信標檢測。 本發(fā)明的優(yōu)越功效在于1) 由于衛(wèi)星的信標信號本身是一個點頻信號，存在著自身的頻漂， 而且受到大氣干擾的影響會產(chǎn)生頻率飄移，如果預置的中頻接收帶寬 太寬，雖然系統(tǒng)可以正常工作，但是會直接影響接收機的接收信噪比 性能，由于信噪比性能的惡化會導致接收系統(tǒng)的靈敏度下降；如果預 置的中頻接收帶寬太窄，又會丟失信標信號，所以對信標信號頻點的 實時跟蹤顯得尤為重要。傳統(tǒng)的直接數(shù)字頻率合成器(DDS) +模擬跟 蹤環(huán)路雖然可以滿足系統(tǒng)的需求，但系統(tǒng)結構較為復雜，系統(tǒng)難度較 大，調試十分困難，不利于生產(chǎn)。所以采用數(shù)字技術進行頻率跟蹤尤 為重要，無論是在復雜度方面來考慮還是從跟蹤速度方面來考慮都能 很好的滿足頻率跟蹤的需要，具有很好的實時性和有效性，輸出電壓 穩(wěn)定，能準確穩(wěn)定地鎖定信標信號頻點；2) 本發(fā)明省去了傳統(tǒng)的模擬跟蹤環(huán)電路，主要由數(shù)字電路來完成自 動調諧及頻率跟蹤功能，使硬件電路尤為簡單便于調試及可生產(chǎn)性， 省去了大量的昂貴器件，大大降低了成本；3) 在一定程度上節(jié)省了成本，生產(chǎn)可以規(guī)模進行，由于板子直接集 成濾波器，省略了繁瑣的微波調試過程，并且結合了鎖相源與直接倍 頻的優(yōu)點，簡化電路，并保證了所有本振信號的質量；4) 采用了先進的鎖相電路，可以實現(xiàn)頻率小步進與鑒相頻率抑制功 能，保證了鎖相源的信號質量。


圖l為本發(fā)明的原理框圖；圖2為圖1中頻率控制電路的原理框圖；圖3為本發(fā)明采用數(shù)字電路實施自動調諧及頻率跟蹤的工作流 程圖。
具體實施方式
請參閱附圖所示，對本發(fā)明作進一步地描述。如圖1所示，發(fā)明提供了一種新型信標接收機，該接收機的射頻 輸入以濾波后，再經(jīng)一次混頻及處理、二次混頻及處理后，以中頻檢 波后，輸出檢波電平，在第一本振和第二本振之間設置有頻率控制環(huán) 路，傳統(tǒng)的模擬跟蹤環(huán)路采用數(shù)字電路，實施自動調諧及頻率跟蹤。采用950MHz 1450MHz的帶通濾波器；第一本振采用1250MHz 1750MHz的高本振進行混頻，由調諧電路控制第一本振將接收射頻信 號變頻到300MHz中頻，之后進行濾波和放大處理；第二本振將中頻 信號二次變頻到第二中頻70MHz，之后進行放大和濾波處理，最后對 中頻信號進行檢波和對數(shù)放大，輸出直流檢測信號，供基帶判斷和處 理電路使用。接收機調諧控制，是利用直接數(shù)字頻率合成器(DDS)的快速和 精度優(yōu)勢實現(xiàn)寬帶高調諧精度的接收系統(tǒng)。如圖2所示，所述頻率控制環(huán)路是設置一鎖相芯片，與一環(huán)路濾波器連接，環(huán)路濾波器與壓控振蕩器連接，壓控振蕩器與功分器連接，功分器一路輸出鎖相頻率，另一路輸出至鎖相芯片的射頻輸入端。 頻率控制環(huán)路主要用來產(chǎn)生小步進的低頻微波信號，它是一相位反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)了頻率的穩(wěn)定鎖定。壓控振蕩器產(chǎn)生的微波信號經(jīng)由 功分反饋回鎖相芯片，經(jīng)鎖相芯片內部分頻后與晶振產(chǎn)生的參考信號 作相位比較，以產(chǎn)生控制電壓，由環(huán)路濾波器后再返回控制壓控振蕩 器，由此組成了一相位反饋系統(tǒng)，得到穩(wěn)定的頻率輸出。其中，鎖相 環(huán)芯片使用的是ADI公司的ADF4153系列，此芯片集成了高頻分頻器、小數(shù)分頻器、鑒相器、電流泵等鎖相環(huán)部件，可以實現(xiàn)小步進低雜散的鎖相應用，此鎖相環(huán)路可以產(chǎn)生最高達4GHz的寬帶鎖相源信號， 并且可以實現(xiàn)1K (或更小)的步進及寬帶應用，完全滿足系統(tǒng)的頻 率設定精度指標要求；環(huán)路濾波器采用了有源二階環(huán)路，可以有效的 抑制壓控振蕩器的近端相噪；壓控振蕩器，即采用了低噪聲的微波振 蕩電路，具有較好的噪聲性能。如圖3所示，所述的數(shù)字電路實施自動調諧及頻率跟蹤的步驟是 設置一單片機控制鎖相頻率，其自動調諧及頻率跟蹤步驟是-A、 設置一鎖相點頻率；B、 掃描100K點頻率，掃到，則儲存該頻點及檢波電壓值；未掃到，執(zhí)行下一步；C、 掃描7K點頻率，未掃到，則返回第l)步；D、 掃到7K點頻率，則儲存該頻點及檢波電壓；E、 找到最大電壓值對應的頻點，控制鎖相環(huán)工作在此頻點；F、 完成頻點捕獲，進行信標檢測。
權利要求
1、一種新型信標接收機，該接收機的射頻輸入以濾波后，再經(jīng)一次混頻及處理、二次混頻及處理后，以中頻檢波后，輸出檢波電平，其特征在于在第一本振和第二本振之間設置有頻率控制環(huán)路，傳統(tǒng)的模擬跟蹤環(huán)路采用數(shù)字電路，實施自動調諧及頻率跟蹤。
2、 按權利要求1所述的新型信標接收機，其特征在于-所述頻率控制環(huán)路是設置一鎖相芯片，與一環(huán)路濾波器連接，環(huán)路濾波器與壓控振蕩器連接，壓控振蕩器與功分器連接，功分器一路 輸出鎖相頻率，另一路輸出至鎖相芯片的射頻輸入端。
3、 按權利要求1所述的新型信標接收機，其特征在于所述的 數(shù)字電路實施自動調諧及頻率跟蹤的步驟是設置一單片機控制鎖相 頻率，其自動調諧及頻率跟蹤步驟是1) 設置一鎖相點頻率；2) 掃描100K點頻率，掃到，則儲存該頻點及檢波電壓值；未掃到，執(zhí)行下一步；3) 掃描7K點頻率，未掃到，則返回第l)步；4) 掃到7K點頻率，則儲存該頻點及檢波電壓；5) 找到最大電壓值對應的頻點，控制鎖相環(huán)工作在此頻點；6) 完成頻點捕獲，進行信標檢測。
全文摘要
一種新型信標接收機，該接收機的射頻輸入以濾波后，再經(jīng)一次混頻及處理、二次混頻及處理后，以中頻檢波后，輸出檢波電平，在第一本振和第二本振之間設置有頻率控制環(huán)路，傳統(tǒng)的模擬跟蹤環(huán)路采用數(shù)字電路，實施自動調諧及頻率跟蹤。本發(fā)明的優(yōu)點是輸出電壓穩(wěn)定，能準確穩(wěn)定地鎖定信標信號頻點；成本低，可批量生產(chǎn)。
文檔編號H04B1/00GK101330311SQ20081004097
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月24日 優(yōu)先權日2008年7月24日
發(fā)明者丁彥慶, 宇 張, 烽 杜 申請人:上海杰盛無線通訊設備有限公司