[發明專利]應用于臨近空間環境信道可選的射頻前端

有效

• 申請號: 201010622035.0
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102122968A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 鄭淑梅;靳含飛;孫志剛
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04B1/06
• 分類號: H04B1/06;H04B1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及通信測控領域中的一種適應臨近空間環境的射頻前端，特別適用于高空低氣壓條件下連續射頻信號傳輸的飛行器測控等測控系統中作射頻前端裝置。

背景技術

目前，國內無人飛行器測控系統機載射頻前端在性能上存在以下缺陷。

1、射頻前端空間環境適應能力差，一般能適應8000米空間高度，空間高度在15000米左右，會不同程度出現射頻傳輸打火或放電現象，導致微波傳輸系統駐波系數增大，反射功率增加，噪聲電平提高，使系統不能正常工作，甚至引起擊穿，部件永久性破壞?？臻g低氣壓條件下，磁性調諧器件還會出現失諧現象。這對系統適應臨近空間環境非常不利，嚴重制約著我國臨近空間無人飛行器測控系統的發展。

2、機載接收前端采用寬帶濾波，信道選擇性能差，頻帶利用率不高。這對系統抗干擾能力非常不利，嚴重影響多套無人機同一區域協同偵察能力。

3、適應臨近空間低氣壓環境條件的射頻前端所需雙工器、同軸電子開關等部件均需進口，價格極其昂貴，且屬禁運產品，供應得不到保障。

發明內容

本發明的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供一種具有寬頻帶接收能力、實現窄帶信道工作頻率可選和適應臨近空間低氣壓環境射?頻信號傳輸的窄帶射頻前端，本發明通過工作頻率可選的窄帶濾波分離，提高系統抗干擾能力和系統應用的靈活性，通過選擇安裝不同位置的全向共形天線擴展電磁波空間輻射與接收范圍，同時適應臨近空間環境低氣壓工作條件。它還具有氣密體積大、信道選擇靈活、可重復使用、可靠性高等特點。

一種應用于臨近空間環境信道可選的射頻前端，包括電子開關、雙工器、低噪聲放大器、溫補YIG濾波器和工作頻率控制單片機，所述的電子開關、雙工器、低噪聲放大器、溫補YIG濾波器和工作頻率控制單片機均安裝在氣密盒體結構的密封腔體內；

所述的電子開關輸入輸出端口1與天線(12)連接，電子開關(1)輸入輸出端口3與天線(13)連接，電子開關輸入輸出端口2經半剛性電纜連接雙工器的輸入輸出端口1；雙工器輸出端口2經半剛性電纜連接低噪聲放大器后與溫補YIG濾波器的輸入端連接，低噪聲放大器將寬帶濾波后的射頻信號進行低噪聲放大；工作頻率控制單片機的出端口1至10分別連接溫補YIG濾波器的入端口3至12，工作頻率控制單片機對溫補YIG濾波器的工作頻率進行控制，溫補YIG濾波器對相應射頻信號進行窄帶濾波后輸出；雙工器的輸入端口3外接發射射頻信號，雙工器將接收到的射頻信號進行寬帶濾波，并將發射的射頻信號濾波后經電子開關送往天線。

其中，氣密盒體結構由屏蔽盒和蓋板扣合組成。溫補YIG濾波器采用頻率可控、溫度補償的YIG濾波器制作。

其中，氣密盒體結構設置有進行檢漏測試的氣閥。

其中，氣密盒體結構工作適應1Pa氣壓、溫度-50℃～+70℃條件下連續工作六小時。

本發明與背景技術相比有如下優點：

1.本發明采用氣密盒體結構6，解決了臨近空間環境射頻信號無損傳輸?和YIG磁調諧濾波器失諧問題。

2.本發明采用溫補YIG濾波器4和工作頻率控制單片機5，實現了頻率可構建式控制和窄帶濾波，增強了系統抗干擾能力。

3.本發明采用溫補YIG濾波器4頻率最小步進為1MHz，最大步進達600MHz，極大地增強了信道應用的靈活性。

4.本發明通過電子開關選擇安裝不同位置的全向共形天線擴展了電磁波空間輻射與接收范圍。

5.本發明采用市售集成電路器件制作，具有易實現、成本低廉等優點。

附圖說明

圖1是本發明的電原理方框圖

圖2是本發明的氣密結構示意圖

具體實施方式

參照圖1、圖2。本發明由電子開關1，雙工器2、低噪聲放大器3、溫補YIG濾波器4、工作頻率控制單片機5、氣密盒體結構6、屏蔽盒7、蓋板8、氣閥9、高頻氣密連接插座10、低頻氣密插座11組成。圖1是本發明的電原理方框圖，實施例按圖1連接線路。

電子開關1的作用是選擇不同位置天線的射頻信號，連接至雙工器2的輸入輸出端口1。雙工器2的作用是對接收射頻信號進行寬帶濾波并輸出至低噪聲放大器3，又可將發射射頻信號濾波后輸出至電子開關1。低噪聲放大器3將接收的寬帶射頻信號低噪聲放大后輸出至溫補YIG濾波器4的輸入端。

本發明溫補YIG(即Yttrium-Iron-Garnet，釔鐵柘榴石)濾波器4對接收到的射頻信號進行相應頻道的窄帶濾波，經濾波分離后的射頻信號至溫補YIG濾波器4的輸出端口2。