本發(fā)明屬于接收機(jī)射頻前端處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于直接采樣的接收機(jī)射頻前端處理電路及接收機(jī)。
背景技術(shù):
接收機(jī)的射頻前端是接收機(jī)的重要組成部分,決定了接收機(jī)的靈敏度、噪聲系數(shù)、二階截點(diǎn)、三階截點(diǎn)等關(guān)鍵性能指標(biāo)。接收機(jī)根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同可以分為超外差式、零中頻式、鏡像抑制式以及數(shù)字中頻式幾種主要的結(jié)構(gòu),此外也可以對(duì)輸入的射頻信號(hào)直接進(jìn)行AD采樣變?yōu)閿?shù)字信號(hào)再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。
現(xiàn)有的超外差式接收機(jī)先對(duì)接收的射頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)選濾波,再混頻到固定中頻,最后進(jìn)行中頻增益的控制;零中頻式接收機(jī)的本振與信號(hào)頻率相等,將射頻信號(hào)直接下變頻到零中頻,解決了超外差式接收機(jī)的鏡像干擾問題;鏡像抑制式接收機(jī)通過Hartley結(jié)構(gòu)和Weaver結(jié)構(gòu)來抑制鏡像頻率的干擾;數(shù)字中頻式接收機(jī)在二次混頻的基礎(chǔ)上將混頻后的信號(hào)數(shù)字化;短波接收機(jī)也可以對(duì)接收到的射頻信號(hào)經(jīng)過調(diào)理后直接進(jìn)行AD采樣變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后進(jìn)行處理分析。
但是,超外差式接收機(jī):存在鏡像干擾;電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)試難度大的,元器件較多,體積大難于集成,功耗也大的問題;零中頻式接收機(jī):由于本振頻率和信號(hào)頻率相同,會(huì)出現(xiàn)本振泄露、直流漂移和閃爍噪聲等問題,此外必須要求兩路本振信號(hào)嚴(yán)格正交;鏡像抑制式接收機(jī):兩支路要完全一致,正交本振信號(hào)的幅度和相位存在失配問題;數(shù)字中頻式接收機(jī):存在超外差式接收機(jī)的缺陷。
目前現(xiàn)有的直接采樣的短波接收機(jī)射頻前端電路設(shè)計(jì)如圖1所示,從圖1可看出:信號(hào)經(jīng)天線接收后進(jìn)入LNA低噪聲放大器進(jìn)行放大,之后進(jìn)入電調(diào)濾波模塊在控制電路的控制下進(jìn)行濾波處理,濾除干擾信號(hào)后進(jìn)入AGC可控增益寬帶放大器進(jìn)一步放大信號(hào)功率,最后進(jìn)入AD模塊進(jìn)行采樣,DDC模塊數(shù)字下變頻,DSP模塊數(shù)字信號(hào)處理。
這種方案對(duì)頻率為3MHz~30MHz的短波信號(hào)進(jìn)行接收分析的短波接收機(jī)存在問題:由于接收機(jī)前端無(wú)衰減模塊,所以允許的最大輸入功率有限;接收信號(hào)頻率范圍是3MHz~30MHz,對(duì)低于3MHz的較低頻率信號(hào)無(wú)法正常接收分析;射頻前端信號(hào)經(jīng)兩次放大后,線性度受限于兩級(jí)放大器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的第一目的是提供一種可控衰減電路。
本發(fā)明的一種可控衰減電路包括并聯(lián)連接的衰減支路和直流支路;所述衰減支路和直流支路分別與控制電路相連,控制電路用于控制衰減支路和直流支路這兩條支路中一條支路導(dǎo)通,另一條支路斷開。
本發(fā)明的該可控衰減電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只需要在控制電路的作用下來控制衰減支路和直流支路中的任一條支路導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)信號(hào)衰減還是直通。當(dāng)衰減電路的輸入信號(hào)為9kHz的頻率較低信號(hào),考慮到器件的頻率特性本發(fā)明沒有選用開關(guān)進(jìn)行支路選擇,而是通過低頻特性較好的二極管來控制支路選擇。其中,控制電路上還設(shè)置大電感LC濾波電路來濾除控制電平對(duì)射頻信號(hào)的干擾。
其中,控制電路為現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu),其可采用控制芯片予以實(shí)現(xiàn),用來產(chǎn)生控制信號(hào)。
進(jìn)一步地,所述控制電路輸出第一控制電平和第二控制電平;所述衰減支路包括衰減電阻,所述衰減電阻的兩端分別與第一二極管和第二二極管的陽(yáng)極相連;所述直流支路包括第一電容,所述第一電容的兩端分別與第三二極管和第四二極管的陽(yáng)極相連;所述第一二極管和第二二極管的陰極均第一控制電平相連;所述第三二極管和第四二極管的陰極均第二控制電平相連。
本發(fā)明的該衰減電路利用分別衰減電阻和電容來構(gòu)成衰減支路和直流支路,分別在這些支路的兩端設(shè)置二極管,使得在控制電路輸出的控制電平來控制衰減支路和直流支路中的任一條支路導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)信號(hào)衰減還是直通,實(shí)現(xiàn)衰減或直通任意選擇,最終滿足對(duì)輸入信號(hào)預(yù)處理的多種需求。
本發(fā)明的第二目的是提供一種放大控制電路。
本發(fā)明的一種放大控制電路,包括并聯(lián)連接的放大支路和直流支路;所述放大支路和直流支路分別與控制電路相連,控制電路用于控制放大支路和直流支路這兩條支路中一條支路導(dǎo)通,另一條支路斷開。
本發(fā)明的該放大控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只需要在控制電路的作用下來控制放大支路和直流支路中的任一條支路導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大還是直通,實(shí)現(xiàn)放大或直通任意選擇,最終滿足對(duì)輸入信號(hào)預(yù)處理的多種需求。
進(jìn)一步地,所述控制電路輸出第三控制電平和第四控制電平;所述放大支路包括放大器,所述放大器的兩端分別與第五二極管和第六二極管的陽(yáng)極相連;所述直流支路包括第二電容,所述第一電容的兩端分別與第七二極管和第八二極管的陽(yáng)極相連;所述第五二極管和第六二極管的陰極均第三控制電平相連;所述第七二極管和第八二極管的陰極均第四控制電平相連。
本發(fā)明的該放大控制電路利用分別放大器和電容來構(gòu)成放大支路和直流支路,分別在這些支路的兩端設(shè)置二極管,使得在控制電路輸出的控制電平來控制放大支路和直流支路中的任一條支路導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大還是直通。
本發(fā)明的第三目的提供一種基于直接采樣的接收機(jī)射頻前端處理電路。本發(fā)明的射頻前端的目的是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行射頻調(diào)理,由于不包含變頻模塊也就消除了鏡像頻率的干擾,也不存在本振泄露、直流漂移等問題,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單省去了本振模塊的設(shè)計(jì)調(diào)試,大大簡(jiǎn)化了射頻前端的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的接收機(jī)消除了鏡像頻率的干擾,也不存在本振泄露、直流漂移等問題。
本發(fā)明的基于直接采樣的接收機(jī)射頻前端處理電路,包括控制電路,所述控制電路分別與通道選擇模塊、衰減模塊、預(yù)選濾波組模塊和放大模塊相連;
通道選擇模塊,其接收射頻信號(hào)和自檢信號(hào),并在所述控制電路產(chǎn)生的控制電平作用下,選擇射頻信號(hào)或自檢信號(hào)輸出;
衰減模塊,其用于在所述控制電路產(chǎn)生的控制電平作用下,對(duì)通道選擇模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行定量衰減;
所述預(yù)選濾波組模塊包含一個(gè)方陣形式通道的開關(guān)濾波器組,用于接收所述控制電路產(chǎn)生的控制電平來選擇相應(yīng)頻段的濾波通道,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)定量衰減后的信號(hào)的預(yù)選濾波;
放大模塊,其用于在所述控制電路產(chǎn)生的控制電平作用下,對(duì)預(yù)選濾波的信號(hào)進(jìn)行定量放大并輸出。
本發(fā)明通過可控衰減-可控放大的組合,可以大大增加射頻前端對(duì)接收信號(hào)的功率處理能力,從而可以滿足較寬的功率輸入,使接收機(jī)具有大的動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)輸入信號(hào)功率較大時(shí)可以通過衰減模塊先對(duì)信號(hào)進(jìn)行一定量的衰減,這樣可以提高接收機(jī)能處理的最大信號(hào)功率;當(dāng)輸入信號(hào)功率較小時(shí)可以是衰減模塊工作在直通狀態(tài),盡量減小接收信號(hào)的功率損耗從而使后級(jí)電路能夠正常工作。
進(jìn)一步地,通道選擇模塊為繼電器或二選一數(shù)字選擇器。繼電器可以通過應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中,它是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開關(guān)”,在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路作用。二選一數(shù)字選擇器能夠準(zhǔn)確地選擇輸入信號(hào)。
所述衰減模塊由一級(jí)可控衰減電路或至少兩級(jí)串聯(lián)連接的可控衰減電路組成。根據(jù)對(duì)信號(hào)幅值的要求,衰減模塊可以設(shè)置為一級(jí)可控衰減電路,可以設(shè)置為多級(jí)串聯(lián)連接的可控衰減電路,其中多級(jí)為至少兩級(jí)。
其中,可控衰減電路包括并聯(lián)連接的衰減支路和直流支路;所述衰減支路和直流支路分別與控制電路相連,控制電路用于控制衰減支路和直流支路這兩條支路中一條支路導(dǎo)通,另一條支路斷開。
控制電路輸出第一控制電平和第二控制電平;所述衰減支路包括衰減電阻,所述衰減電阻的兩端分別與第一二極管和第二二極管的陽(yáng)極相連;所述直流支路包括第一電容,所述第一電容的兩端分別與第三二極管和第四二極管的陽(yáng)極相連;所述第一二極管和第二二極管的陰極均第一控制電平相連;所述第三二極管和第四二極管的陰極均第二控制電平相連。
本發(fā)明可接收分析9kHz的頻率較低信號(hào)且具有高線性度和低插入損耗,由于接收的信號(hào)最低頻率為9kHz,考慮到器件的頻率特性這里沒有選用開關(guān)進(jìn)行支路選擇,而是通過低頻特性較好的二極管來控制支路選擇,控制電路上還設(shè)置電感LC濾波電路來濾除控制電平對(duì)射頻信號(hào)的干擾。
所述放大模塊包含一級(jí)放大控制電路或至少兩級(jí)串聯(lián)連接的放大控制電路。這樣一方面用來滿足對(duì)輸入信號(hào)幅值的要求,另一方面用來滿足對(duì)輸入信號(hào)帶寬的要求。
所述放大控制電路包括:并聯(lián)連接的放大支路和直流支路;所述放大支路和直流支路分別與控制電路相連,控制電路用于控制放大支路和直流支路這兩條支路中一條支路導(dǎo)通,另一條支路斷開。
所述控制電路輸出第三控制電平和第四控制電平;所述放大支路包括放大器,所述放大器的兩端分別與第五二極管和第六二極管的陽(yáng)極相連;所述直流支路包括第二電容,所述第一電容的兩端分別與第七二極管和第八二極管的陽(yáng)極相連;所述第五二極管和第六二極管的陰極均第三控制電平相連;所述第七二極管和第八二極管的陰極均第四控制電平相連。
該接收機(jī)射頻前端處理電路還包括串聯(lián)連接的低通濾波模塊和AD采樣模塊,所述低通濾波模塊的輸出端與放大模塊的輸出端相連。
本發(fā)明的低通濾波模塊對(duì)經(jīng)放大處理的信號(hào)進(jìn)行濾波,濾除干擾信號(hào)后送入AD采樣。在經(jīng)過低通濾波后可對(duì)信號(hào)直接進(jìn)行AD采樣,這不同于包含變頻模塊的方案,由于不包含變頻模塊也就消除了鏡像頻率的干擾,也不存在本振泄露、直流漂移等問題,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單省去了本振模塊的設(shè)計(jì)調(diào)試,大大簡(jiǎn)化了射頻前端的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第四目的是提供一種接收機(jī)。
本發(fā)明的一種接收機(jī),包括基于直接采樣的接收機(jī)射頻前端處理電路。
接收機(jī)還包括DDS自檢產(chǎn)生模塊,所述DDS自檢產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生自檢信號(hào)并輸入至通道選擇模塊。
本發(fā)明的有益效果為:
1)基于直接采樣的接收機(jī)射頻前端處理電路動(dòng)態(tài)范圍大:通過可控衰減-可控放大的組合,可以大大增加射頻前端對(duì)接收信號(hào)的功率處理能力,從而可以滿足較寬的功率輸入,使接收機(jī)具有大的動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)輸入信號(hào)功率較大時(shí)可以通過衰減模塊先對(duì)信號(hào)進(jìn)行一定量的衰減,這樣可以提高接收機(jī)能處理的最大信號(hào)功率;當(dāng)輸入信號(hào)功率較小時(shí)可以是衰減模塊工作在直通狀態(tài),盡量減小接收信號(hào)的功率損耗從而使后級(jí)電路能夠正常工作;可控衰減模塊包含至少級(jí)衰減控制,這種級(jí)聯(lián)的組合方式優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)直通、多種衰減dB同的衰減處理,使接收到的信號(hào)得到最優(yōu)的衰減量選擇。
2)基于直接采樣的接收機(jī)射頻前端處理電路可以接收分析9kHz的頻率較低信號(hào)且具有高線性度和低插入損耗:由于接收的信號(hào)最低頻率為9kHz,考慮到器件的頻率特性這里沒有選用開關(guān)進(jìn)行支路選擇,而是通過低頻特性較好的二極管來控制支路選擇,控制電路上放置大電感LC濾波電路來濾除控制電平對(duì)射頻信號(hào)的干擾;通過選用低插入損耗的二極管可以實(shí)現(xiàn)射頻前端的低插入損耗,衰減模塊的無(wú)源器件具有好的線性度,放大模塊選用高線性度的放大器,因此使接收機(jī)具有好的線性度。
3)基于直接采樣的接收機(jī)射頻前端處理電路掃描速度快:射頻前端各個(gè)模塊均采用開關(guān)來控制支路選擇,提高掃描速度。衰減模塊和放大模塊使用二極管作為開關(guān),預(yù)選濾波器組采用開關(guān)方式來實(shí)現(xiàn)通道的快速切換,從而提高了接收機(jī)的掃描速度。
附圖說明
圖1是傳統(tǒng)的一種直接采樣的短波接收機(jī)方案框圖;
圖2是本發(fā)明的直接采樣方式的接收機(jī)射頻前端結(jié)構(gòu)框圖;
圖3是本發(fā)明的可控衰減電路圖;
圖4是本發(fā)明的放大控制電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
本發(fā)明的控制電路為現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu),其可采用控制芯片予以實(shí)現(xiàn),用來產(chǎn)生控制信號(hào)。
圖3是本發(fā)明的可控衰減電路圖。
本發(fā)明的一種可控衰減電路包括并聯(lián)連接的衰減支路和直流支路;所述衰減支路和直流支路分別與控制電路相連,控制電路用于控制衰減支路和直流支路這兩條支路中一條支路導(dǎo)通,另一條支路斷開。
本發(fā)明的該可控衰減電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只需要在控制電路的作用下來控制衰減支路和直流支路中的任一條支路導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)信號(hào)衰減還是直通。當(dāng)衰減電路的輸入信號(hào)為9kHz的頻率較低信號(hào),考慮到器件的頻率特性本發(fā)明沒有選用開關(guān)進(jìn)行支路選擇,而是通過低頻特性較好的二極管來控制支路選擇。其中,控制電路上還設(shè)置大電感LC濾波電路來濾除控制電平對(duì)射頻信號(hào)的干擾。
其中,控制電路為現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu),其可采用控制芯片予以實(shí)現(xiàn),用來產(chǎn)生控制信號(hào)。
進(jìn)一步地,所述控制電路輸出第一控制電平和第二控制電平;所述衰減支路包括衰減電阻,所述衰減電阻的兩端分別與第一二極管和第二二極管的陽(yáng)極相連;所述直流支路包括第一電容,所述第一電容的兩端分別與第三二極管和第四二極管的陽(yáng)極相連;所述第一二極管和第二二極管的陰極均第一控制電平相連;所述第三二極管和第四二極管的陰極均第二控制電平相連。
如圖3所示的可控衰減電路的工作原理為:
信號(hào)輸入后經(jīng)隔直電容C1然后選擇走衰減支路還是直通支路,走哪一條支路由控制電平?jīng)Q定,若控制電平1為高電平,控制電平2為負(fù)電平,二極管V1陽(yáng)極為正電平,負(fù)極接地,二極管V1導(dǎo)通,二極管V2陽(yáng)極為正電平,負(fù)極接地,二極管V2導(dǎo)通衰減支路導(dǎo)通;二極管V3陽(yáng)極為負(fù)電平,負(fù)極接地,二極管V3截止,二極管V4陽(yáng)極為負(fù)電平,負(fù)極接地,二極管V4截止,直通支路截止。同理,若控制電平1為低電平,控制電平2為高電平,則衰減支路截止,直通支路導(dǎo)通。通過控制電平1和控制電平2來控制信號(hào)選擇衰減通路還是直通通路。C11、C12、C13均為隔直電容,用于隔除直流電壓。衰減支路中通過電阻搭建的衰減器來實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的定量衰減,通過改變電阻阻值可以實(shí)現(xiàn)不同量的衰減。
本發(fā)明的該衰減電路利用分別衰減電阻和電容來構(gòu)成衰減支路和直流支路,分別在這些支路的兩端設(shè)置二極管,使得在控制電路輸出的控制電平來控制衰減支路和直流支路中的任一條支路導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)信號(hào)衰減還是直通,實(shí)現(xiàn)衰減或直通任意選擇,最終滿足對(duì)輸入信號(hào)預(yù)處理的多種需求。
圖4是本發(fā)明的放大控制電路圖。
本發(fā)明的一種放大控制電路,包括并聯(lián)連接的放大支路和直流支路;所述放大支路和直流支路分別與控制電路相連,控制電路用于控制放大支路和直流支路這兩條支路中一條支路導(dǎo)通,另一條支路斷開。
本發(fā)明的該放大控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只需要在控制電路的作用下來控制放大支路和直流支路中的任一條支路導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大還是直通,實(shí)現(xiàn)放大或直通任意選擇,最終滿足對(duì)輸入信號(hào)預(yù)處理的多種需求。
進(jìn)一步地,所述控制電路輸出第三控制電平和第四控制電平;所述放大支路包括放大器,所述放大器的兩端分別與第五二極管和第六二極管的陽(yáng)極相連;所述直流支路包括第二電容,所述第一電容的兩端分別與第七二極管和第八二極管的陽(yáng)極相連;所述第五二極管和第六二極管的陰極均第三控制電平相連;所述第七二極管和第八二極管的陰極均第四控制電平相連。
如圖4所示的放大控制電路的工作原理為:
信號(hào)輸入后經(jīng)隔直電容然后選擇走放大支路還是直通支路,走哪一條支路由控制電平?jīng)Q定,若控制電平3為高電平,控制電平4為負(fù)電平,二極管V5陽(yáng)極為正電平,負(fù)極接地,二極管V5導(dǎo)通,二極管V6陽(yáng)極為正電平,負(fù)極接地,二極管V6導(dǎo)通放大支路導(dǎo)通;二極管V7陽(yáng)極為負(fù)電平,負(fù)極接地,二極管V8截止,二極管V8陽(yáng)極為負(fù)電平,負(fù)極接地,二極管V8截止,直通支路截止。同理,若控制電平3為低電平,控制電平4為高電平,則放大支路截止,直通支路導(dǎo)通。通過控制電平3和控制電平4來控制信號(hào)選擇放大通路還是直通通路。C21、C22、C23均為隔直電容,用于隔除直流電壓。
本發(fā)明的該放大控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只需要在控制電路的作用下來控制放大支路和直流支路中的任一條支路導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大還是直通,實(shí)現(xiàn)放大或直通任意選擇,最終滿足對(duì)輸入信號(hào)預(yù)處理的多種需求。
圖2是本發(fā)明的直接采樣方式的接收機(jī)射頻前端結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示的一種基于直接采樣的接收機(jī)射頻前端處理電路,包括控制電路,所述控制電路分別與通道選擇模塊、衰減模塊、預(yù)選濾波組模塊和放大模塊相連。
其中,通道選擇模塊,其接收射頻信號(hào)和自檢信號(hào),并在所述控制電路產(chǎn)生的控制電平作用下,選擇射頻信號(hào)或自檢信號(hào)輸出;
衰減模塊,其用于在所述控制電路產(chǎn)生的控制電平作用下,對(duì)通道選擇模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行定量衰減;
所述預(yù)選濾波組模塊包含一個(gè)方陣形式通道的開關(guān)濾波器組,用于接收所述控制電路產(chǎn)生的控制電平來選擇相應(yīng)頻段的濾波通道,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)定量衰減后的信號(hào)的預(yù)選濾波;
放大模塊,其用于在所述控制電路產(chǎn)生的控制電平作用下,對(duì)預(yù)選濾波的信號(hào)進(jìn)行定量放大并輸出。
本發(fā)明通過可控衰減-可控放大的組合,可以大大增加射頻前端對(duì)接收信號(hào)的功率處理能力,從而可以滿足較寬的功率輸入,使接收機(jī)具有大的動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)輸入信號(hào)功率較大時(shí)可以通過衰減模塊先對(duì)信號(hào)進(jìn)行一定量的衰減,這樣可以提高接收機(jī)能處理的最大信號(hào)功率;當(dāng)輸入信號(hào)功率較小時(shí)可以是衰減模塊工作在直通狀態(tài),盡量減小接收信號(hào)的功率損耗從而使后級(jí)電路能夠正常工作。
優(yōu)選地,射頻信號(hào)為9kHz~32MHz。
優(yōu)選地,通道選擇模塊為繼電器或二選一數(shù)字選擇器。
衰減模塊由至少一級(jí)可控衰減電路串聯(lián)組成。本實(shí)施例中衰減模塊選用由兩級(jí)級(jí)可控衰減電路串聯(lián)組成,分別可以實(shí)現(xiàn)10dB和20dB的衰減,以10dB衰減為例,具體實(shí)現(xiàn)方法如圖3所示:
控制電路輸出第一控制電平和第二控制電平;可控衰減電路包括并聯(lián)連接的衰減支路和直流支路;所述衰減支路包括衰減電阻,所述衰減電阻的兩端分別與第一二極管和第二二極管的陽(yáng)極相連;所述直流支路包括第一電容,所述第一電容的兩端分別與第三二極管和第四二極管的陽(yáng)極相連;所述第一二極管和第二二極管的陰極均第一控制電平相連;所述第三二極管和第四二極管的陰極均第二控制電平相連。
可控衰減電路的工作原理為:
信號(hào)輸入后經(jīng)隔直電容C1然后選擇走衰減支路還是直通支路,走哪一條支路由控制電平?jīng)Q定,若控制電平1為高電平,控制電平2為負(fù)電平,二極管V1陽(yáng)極為正電平,負(fù)極接地,二極管V1導(dǎo)通,二極管V2陽(yáng)極為正電平,負(fù)極接地,二極管V2導(dǎo)通衰減支路導(dǎo)通;二極管V3陽(yáng)極為負(fù)電平,負(fù)極接地,二極管V3截止,二極管V4陽(yáng)極為負(fù)電平,負(fù)極接地,二極管V4截止,直通支路截止。同理,若控制電平1為低電平,控制電平2為高電平,則衰減支路截止,直通支路導(dǎo)通。通過控制電平1和控制電平2來控制信號(hào)選擇衰減通路還是直通通路。C11、C12、C13均為隔直電容,用于隔除直流電壓。衰減支路中通過電阻搭建的衰減器來實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的定量衰減,通過改變電阻阻值可以實(shí)現(xiàn)不同量的衰減。
本發(fā)明可接收分析9kHz的頻率較低信號(hào)且具有高線性度和低插入損耗,由于接收的信號(hào)最低頻率為9kHz,考慮到器件的頻率特性這里沒有選用開關(guān)進(jìn)行支路選擇,而是通過低頻特性較好的二極管來控制支路選擇,控制電路上放置大電感LC濾波電路來濾除控制電平對(duì)射頻信號(hào)的干擾。
其中,放大模塊包含至少一級(jí)放大控制電路。本實(shí)施例以放大模塊包含兩級(jí)放大控制電路為例,每級(jí)放大控制電路包含兩條支路,一條支路對(duì)信號(hào)直通,另一支路對(duì)信號(hào)產(chǎn)生一定量的放大,由控制電路產(chǎn)生控制電平3和控制電平4根據(jù)輸入信號(hào)的功率大小來控制信號(hào)走哪一條支路。具體實(shí)現(xiàn)方法如圖4所示:
所述放大控制電路包括:包括并聯(lián)連接的放大支路和直通支路;
并聯(lián)連接的放大支路和直流支路;所述的放大支路包括放大器,所述放大器的兩端分別與第五二極管和第六二極管的陽(yáng)極相連;所述直流支路包括第二電容,所述第一電容的兩端分別與第七二極管和第八二極管的陽(yáng)極相連;所述第五二極管和第六二極管的陰極均第三控制電平相連;所述第七二極管和第八二極管的陰極均第四控制電平相連。
放大控制電路的工作原理為:
信號(hào)輸入后經(jīng)隔直電容然后選擇走放大支路還是直通支路,走哪一條支路由控制電平?jīng)Q定,若控制電平3為高電平,控制電平4為負(fù)電平,二極管V5陽(yáng)極為正電平,負(fù)極接地,二極管V5導(dǎo)通,二極管V6陽(yáng)極為正電平,負(fù)極接地,二極管V6導(dǎo)通放大支路導(dǎo)通;二極管V7陽(yáng)極為負(fù)電平,負(fù)極接地,二極管V8截止,二極管V8陽(yáng)極為負(fù)電平,負(fù)極接地,二極管V8截止,直通支路截止。同理,若控制電平3為低電平,控制電平4為高電平,則放大支路截止,直通支路導(dǎo)通。通過控制電平3和控制電平4來控制信號(hào)選擇放大通路還是直通通路。C21、C22、C23均為隔直電容,用于隔除直流電壓。
該接收機(jī)射頻前端處理電路還包括串聯(lián)連接的低通濾波模塊和AD采樣模塊,所述低通濾波模塊的輸出端與放大模塊的輸出端相連。本發(fā)明的低通濾波模塊對(duì)經(jīng)放大處理的信號(hào)進(jìn)行濾波,濾除干擾信號(hào)后送入AD采樣。在經(jīng)過低通濾波后可對(duì)信號(hào)直接進(jìn)行AD采樣,這不同于包含變頻模塊的方案,由于不包含變頻模塊也就消除了鏡像頻率的干擾,也不存在本振泄露、直流漂移等問題,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單省去了本振模塊的設(shè)計(jì)調(diào)試,大大簡(jiǎn)化了射頻前端的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一種接收機(jī),包括如圖2所示的基于直接采樣的接收機(jī)射頻前端處理電路。接收機(jī)的其他結(jié)構(gòu)均與現(xiàn)有的接收機(jī)結(jié)構(gòu)相同,此處將不再累述。
接收機(jī)還包括DDS自檢產(chǎn)生模塊,所述DDS自檢產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生自檢信號(hào)并輸入至通道選擇模塊。
本發(fā)明的9kHz~32MHz直接采樣的接收機(jī)射頻前端處理方案,射頻信號(hào)經(jīng)過通道選擇、衰減模塊、預(yù)選濾波組、放大模塊、低通濾波后,直接進(jìn)入AD采樣芯片進(jìn)行數(shù)字化處理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本接收機(jī)的中頻全景、射頻全景、視頻全景及解調(diào)分析等功能。
本發(fā)明的控制電路可以通過FPGA來實(shí)現(xiàn)控制電壓的提供。
上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述,但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。