專利名稱：一種可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字(4FTSK、 BPSK、 QPSK調(diào)制)短波突發(fā)式 通信接收機(jī)射頻裝置。
背景技術(shù)：
基于4FTSK、 BPSK、 QPSK的單邊帶數(shù)字短波突發(fā)式通信接收機(jī)是根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn) 程通信與控制的特殊需求，按照用戶要求開發(fā)的全新的盲發(fā)盲收單向跨海通信網(wǎng)關(guān)，可在約 定時(shí)間段內(nèi)以多頻點(diǎn)多模掃頻的方式接收信息，實(shí)現(xiàn)多頻點(diǎn)重復(fù)突發(fā)通信的功能。由于采用 了4FTSK技術(shù)，所以具有較好的抗衰落和抗頻偏的性能。同時(shí)，由于采用了PSK技術(shù)，所以 在信道條件良好的情況下具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。兩種技術(shù)組合使用，可以在單向盲發(fā)盲 收的條件下確保信息的可靠接收。它完全符合無線遠(yuǎn)程控制和信息傳輸?shù)男枨?，是具有全?通信能力的微型化數(shù)字短波接收機(jī)，可應(yīng)用于遠(yuǎn)程通信、垂直指揮等某些特定領(lǐng)域。其主要 作用是可在1000公里半徑范圍內(nèi)任意一個(gè)地點(diǎn)接收指控中心的指令和信息，包括公共電信網(wǎng) 絡(luò)無法覆蓋的區(qū)域，如漁船、孤島、原始森林、極地、荒漠區(qū)等，使指控中心的決策人員 可以隨時(shí)將指令和信息傳遞到遠(yuǎn)端的接收系統(tǒng)。使用該數(shù)字短波接收機(jī)以后，可以實(shí)現(xiàn)指令 和信息的專網(wǎng)遠(yuǎn)程接收。該數(shù)字短波接收機(jī)的核心技術(shù)為5MHz 25MHz的射頻接收裝置。由于該裝置體積、功耗 受到嚴(yán)格限制，整個(gè)射頻接收電路不足半個(gè)手機(jī)大小，要求采用微型化、低功耗設(shè)計(jì)。由于 該裝置為遠(yuǎn)程通信射頻模塊，要求具有較高的接收靈敏度。由于該裝置接收PSK調(diào)制信號(hào)， 要求具有較高的線性度。由于該裝置本振電路采用三次變頻超外差結(jié)構(gòu)和全頻段自動(dòng)掃頻技術(shù)，要求寬帶選頻電路具有中抗和像抗能力。短波通信始于20世紀(jì)初，并廣泛應(yīng)用于軍事通信領(lǐng)域。隨著衛(wèi)星通信和移動(dòng)通信的出現(xiàn)， 短波通信傳輸速率低、信道擁擠、通信質(zhì)量差等缺點(diǎn)凸現(xiàn)出來， 一度受到冷落。近年來，隨 著數(shù)字通信技術(shù)、集成電路技術(shù)的發(fā)展，人們開始利用數(shù)字濾波技術(shù)、時(shí)頻分集技術(shù)、高速 調(diào)制解調(diào)技術(shù)、突發(fā)通信技術(shù)、自適應(yīng)選頻技術(shù)、糾錯(cuò)處理技術(shù)等不斷改善短波通信質(zhì)量， 提高數(shù)據(jù)傳輸速率，推動(dòng)現(xiàn)代短波通信技術(shù)的發(fā)展。目前，國際上尚沒有突發(fā)式單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻接收裝置的文獻(xiàn)報(bào)道，可供參考 的射頻裝置主要包括短波收音機(jī)、手持寬帶(含短波)接收機(jī)、業(yè)余短波電臺(tái)等，但接收電路相對(duì)復(fù)雜，而且均為模擬接收機(jī)，需要重新設(shè)計(jì)。國內(nèi)710、 714、 769廠為主要短波通信設(shè)備研制單位，曾設(shè)計(jì)袖珍短波接收機(jī)，也是模 擬接收機(jī)，無法滿足上述特定場合的應(yīng)用需求。射頻裝置是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，決定了整機(jī)的 技術(shù)性能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了提供一種可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，解 決數(shù)字短波遠(yuǎn)程接收的微型化、低功耗、高靈敏度、高線性度問題，滿足4FTSK、 BPSK、 QPSK 調(diào)制方式的通信，實(shí)現(xiàn)約定時(shí)間段內(nèi)多頻點(diǎn)多模重復(fù)突發(fā)通信的功能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案本發(fā)明公開了一種可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，包括接收天線、 接收電路、本振電路，其特征在于接收電路由依次連接的低噪聲放大器、第一有源混頻器、 聲表濾波器、第二有源混頻器、晶體濾波器、射頻放大器、第三有源混頻器、有源帶通濾波 器、AGC電路組成；接收電路的輸入通過寬帶選頻電路與天線連接，輸出通過AD轉(zhuǎn)換電路與 基帶連接；本振電路包括第一本振模塊、第二本振模塊、第三本振模塊，分別與接收電路的 第一有源混頻器、第二有源混頻器、第三有源混頻器的本振信號(hào)輸入端連接。所述的接收電路的工作頻率為5MHz 25MHz，工作帶寬20MHz。所述的接收電路采用三次變頻超外差結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 一中頻為240MHz 250MHz， 二中頻為 35MHz 45MHz，三中頻為10KHz 20KHz。所述的接收電路的體積不足半個(gè)手機(jī)大小。所述的接收電路具有較高的線性度，可接收4FTSK、 BPSK、 QPSK調(diào)制方式的數(shù)字信息。 所述的接收電路具有較高的接收靈敏度，適合遠(yuǎn)程通信。 所述的天線采用拉桿天線，長度為40cm。所述的寬帶選頻電路包含有5MHz 25MHz寬帶濾波電路、中抗和像抗電路。 所述的本振電路包含有受控的DDS+PLL結(jié)構(gòu)的本振模塊，可全頻段自動(dòng)掃頻。 所述的接收電路的輸入端設(shè)有限幅保護(hù)電路。本系統(tǒng)建立了5MHz 25MHz遠(yuǎn)程數(shù)字短波接收射頻平臺(tái)，應(yīng)用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程控制、 垂直指揮等領(lǐng)域。由于采用了以上的方案，使本發(fā)明具備的有益效果在于能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)字短波接收機(jī)的 微型化、低功耗、高靈敏度。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的射頻裝置電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 實(shí)施例一種可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，包括接收天線l、接收電路、 本振電路。其特征在于接收電路由依次連接的低噪聲放大器4、第一有源混頻器5、聲表濾波器6、第二有源混頻器7、晶體濾波器8、射頻放大器9、第三有源混頻器IO、有源帶通濾 波器11、 AGC電路12組成；接收電路的輸入通過寬帶選頻電路2與天線1連接，輸出通過AD 轉(zhuǎn)換電路與基帶連接；本振電路包括第一本振模塊、第二本振模塊、第三本振模塊，分別與 接收電路的第一有源混頻器5、第二有源混頻器7、第三有源混頻器10本振信號(hào)輸入端連接。5MHz 25MHz的數(shù)字短波信號(hào)經(jīng)長度為40cm的拉桿天線1，輸入限幅保護(hù)電路2，通過寬 帶選頻電路3進(jìn)行寬帶濾波、中頻和像頻抑制，由低噪聲放大器4放大。接收信號(hào)在第一有 源混頻器5與第一本振信號(hào)混頻，經(jīng)一50dB帶外抑制的窄帶聲表濾波器6，上變頻為244MHz 的一中頻。 一中頻信號(hào)在第二有源混頻器7與固定的第二本振信號(hào)混頻，經(jīng)一40dB帶外抑制 的窄帶晶體濾波器8，下變頻為40MHz的二中頻。二中頻信號(hào)經(jīng)射頻放大器9放大，在第三混 頻器10與固定的第三本振信號(hào)混頻，經(jīng)有源帶通濾波器ll，下變頻為12KHz的三中頻。三中 頻信號(hào)經(jīng)AGC電路12，送AD轉(zhuǎn)換電路。射頻裝置的電路圖如圖1所示，接收靈敏度可達(dá)一110dBm (SNR=10dB)，功耗小于90mA (3.3V)，體積不足半個(gè)手機(jī)大小。
權(quán)利要求
1. 一種可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，包括接收天線、接收電路、本振電路，其特征在于接收電路由依次連接的低噪聲放大器、第一有源混頻器、聲表濾波器、第二有源混頻器、晶體濾波器、射頻放大器、第三有源混頻器、有源帶通濾波器、AGC電路組成；接收電路的輸入通過寬帶選頻電路與天線連接，輸出通過AD轉(zhuǎn)換電路與基帶連接；本振電路包括第一本振模塊、第二本振模塊、第三本振模塊，分別與接收電路的第一有源混頻器、第二有源混頻器、第三有源混頻器的本振信號(hào)輸入端連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，其特征 在于所述的接收電路的工作頻率為5MHz 25MHz，工作帶寬20MHz。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，其特征 在于所述的接收電路采用三次變頻超外差結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 一中頻為240MHz 250MHz， 二中頻為 35MHz 45MHz，三中頻為10KHz 20KHz。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，其特征 在于所述的接收電路具有較高的線性度，可接收4FTSK、 BPSK、 QPSK調(diào)制方式的數(shù)字信息。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，其特征 在于所述的接收電路具有較高的接收靈敏度，適合遠(yuǎn)程通信。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，其特征 在于所述的天線采用拉桿天線，長度為40cm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，其特征 在于所述的寬帶選頻電路包含有5MHz 25MHz寬帶濾波電路、中抗和像抗電路。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，其特征 在于所述的本振電路包含有受控的DDS + PLL結(jié)構(gòu)的本振模塊，可全頻段自動(dòng)掃頻。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，其特征 在于所述的接收電路的輸入端設(shè)有限幅保護(hù)電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可用于傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單邊帶數(shù)字短波接收機(jī)射頻裝置，工作頻率5MHz～25MHz，包括接收天線、限幅電路、寬帶選頻電路、接收電路、本振電路等。接收電路由低噪聲放大器、第一有源混頻器、聲表濾波器、第二有源混頻器、晶體濾波器、射頻放大器、第三有源混頻器、有源帶通濾波器、AGC電路等組成。采用三次變頻超外差結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一中頻為240MHz～250MHz，二中頻為35MHz～45MHz，三中頻為10KHz～20KHz。本發(fā)明是一種全新的盲發(fā)盲收單向跨海通信網(wǎng)關(guān)的射頻裝置，體積不足半個(gè)手機(jī)大小，適合4FTSK、BPSK、QPSK調(diào)制方式的數(shù)字短波遠(yuǎn)程通信，可在約定時(shí)間段內(nèi)以多頻點(diǎn)多模掃頻的方式接收信息，實(shí)現(xiàn)多頻點(diǎn)重復(fù)突發(fā)通信的功能。
文檔編號(hào)H04B1/16GK101262236SQ200810061320
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者劉海濤, 龐瑞帆, 張宏俊, 王營冠, 鄭春雷 申請(qǐng)人:中科院嘉興中心微系統(tǒng)所分中心