[發明專利]低噪聲功率放大方法、放大裝置及衛星導航接收設備

有效

• 申請號: 201210513319.5
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103066925A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 朱江
• 申請（專利權）人: 江蘇指南針導航通信技術有限公司
• 主分類號: H03F1/30
• 分類號: H03F1/30;G01S19/21;G01S19/36
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

技術領域

本發明涉及衛星導航、定位及授時領域，特別是涉及一種低噪聲功率放大方法、低噪聲功率放大裝置，以及包括該裝置的衛星導航接收設備。

背景技術

隨著GPS和“北斗”衛星導航定位以及授時業務在我國的普遍應用，對國民經濟有重要影響的行業部門，如通信、電力、交通等，不僅對衛星導航定位及授時業務的精準性有較高要求，對其依賴性也大大增強，主要或完全通過衛星導航定位及授時來提供基礎服務和技術支持，因此對衛星導航定位及授時業務的安全性提出了更高要求。

由于衛星導航接收設備（包括定位、授時等功能）接收來自外層空間導航衛星發出的信號，這些信號經過長距離傳輸后，到達接收設備的信號功率很低，而接收設備的接收天線通常具有較寬的波束，除了接收所需的有用信號外，還會感應接收天線周圍的其他無用信號，這些無用信號對于有用信號而言可以視為干擾，并且成分復雜，既包括其他設備輻射的普通干擾信號，還可能有惡意干擾信號。如果衛星導航接收設備接收了這些惡意干擾信號并產生了誤識別，將會產生錯誤的位置和時間信息，進而可能會對重要的行業部門產生極為不利的影響，甚至造成嚴重后果和重大損失。

因此，需要在衛星導航接收設備上提供檢測干擾導航信號的方法和裝置，并具有使用方便、成本較低、檢測快速、準確率較高等多種優點。現有技術中，對干擾信號的檢測分析主要側重于通過解析干擾信號的頻譜結構、信號強度、干擾規律等判斷識別，這些方法實現復雜、成本較高并且費時較長。若能在靠近衛星導航接收設備的射頻前端區域，即與接收天線射頻電連接的低噪聲功率放大裝置處（簡稱低噪放，通常用英文縮寫LNA表示），通過檢測射頻信號功率的變化情況來進行判斷識別，則將有利于及早發現并及時識別干擾信號。

對于衛星導航接收設備的低噪聲功率放大裝置，其輸出的噪聲主要包括兩種成分，一種是放大裝置本身的熱噪聲，即本底噪聲，主要由放大裝置的電子元器件、電路及結構決定，受環境溫度影響，當溫度升高本底噪聲會增大；另一種就是接收的干擾信號，這是衛星導航接收設備不希望接收的信號，可以視其為外部噪聲，這種干擾信號會引起低噪聲功率放大裝置輸出的噪聲功率產生一定程度的上升。由此可見，衛星導航接收設備的低噪聲功率放大裝置輸出的含有這兩種成分的混合噪聲中，只要有其中一種噪聲功率增大，都會使該放大裝置輸出的噪聲功率增大。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種低噪聲功率放大方法及裝置，使得該低噪聲功率放大裝置在其工作溫度范圍內，產生的本底噪聲功率能夠穩定輸出，不受環境溫度影響，從而在檢測干擾信號時，避免了本底噪聲功率波動變化對干擾信號功率檢測的影響。因此，可以通過檢測低噪聲功率放大裝置輸出的噪聲變化情況來判斷外部噪聲即干擾信號的有無。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種低噪聲功率放大方法，由放大器對電信號進行功率放大，包括：實時或者定時監測環境溫度，并根據預置的多個溫度值與該放大器的多個本底噪聲輸出功率值之間的映射關系，對該放大器的本底噪聲輸出功率進行控制，使得該放大器的本底噪聲輸出功率在該放大器的工作溫度范圍內保持穩定。

在本發明低噪聲功率放大方法的另一實施例中，在實時或定時監測環境溫度的步驟之前，還包括步驟：在該放大器的工作溫度范圍內，測量多個溫度值條件下該放大器的多個本底噪聲輸出功率值；建立并預置該多個溫度值與該放大器的多個本底噪聲輸出功率值之間的映射關系。

在本發明低噪聲功率放大方法的另一實施例中，對該放大器的本底噪聲輸出功率進行控制的步驟具體包括：對該放大器的本底噪聲輸出功率進行衰減控制。

在本發明低噪聲功率放大方法的另一實施例中，對該放大器的本底噪聲輸出功率進行衰減控制的步驟具體包括：根據該多個溫度值與該放大器的多個本底噪聲輸出功率值之間的映射關系，確定該放大器的最小本底噪聲輸出功率值；計算得出該放大器的其他本底噪聲輸出功率值與該放大器的最小本底噪聲輸出功率值之間的多個差值；再根據該多個差值確定該多個溫度值條件下，對該放大器的本底噪聲輸出功率進行衰減控制的多個衰減值，建立該多個溫度值與該多個衰減值之間的對應關系；根據該多個溫度值與該多個衰減值之間的對應關系，確定實時或定時監測的環境溫度值對應的衰減值，并按該衰減值對該放大器的本底噪聲輸出功率進行衰減控制。

在本發明低噪聲功率放大方法的另一實施例中，該放大器的本底噪聲輸出功率進行衰減控制是通過微處理器控制數控衰減器的衰減值實現的。