[實用新型]便攜式探空儀接收機射頻前端電路

有效

• 申請號: 201520805916.4
• 申請日: 2015-10-15
• 公開（公告）號: CN205105200U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 湯鹿勇;王友保
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16;G01W1/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本發明涉及接收機射頻前端電路領域，特別是特高頻(UHF)氣象頻段探空儀信號的接收處理。

背景技術

近年來，經濟快速發展的同時也帶了一些值得關注的環境問題，其中氣候環境變化的問題引起了各方廣泛的關注。全球變暖、反季節天氣、局部突發災害等天氣情況對人們平時的生活帶來了巨大的影響，不僅造成嚴重的經濟損失，還威脅著人類的生命財產安全。為了減小氣象災害的影響，提前做好防護措施是非常重要的，這就要求進行準確的天氣預報。而高空氣象探測的數據信息，不但影響著日常天氣預報和氣候分析，而且在國防軍事和國民經濟建設中也擔當著重要的角色。現如今我國的地面探測設備主要以固定臺站式和車載式為主，設備大多為氣象雷達、無線電經緯儀等大型設備，此類設備的研制和更新換代的代價相比探空儀而言要大很多。探空儀技術的不斷發展，對地面接收設備的性能提出了更高的要求。接收系統的性能好壞，關系到能否對氣象數據進行有效的接收，氣象數據資料的準確性會直接影響相關應用服務的質量。相比臺站式和車載式設備，便攜式的接收機研制代價相對較小，而且適合人員攜帶，有著臺站式和車載式所無法比擬的機動性，適用于人工降雨、導彈的發射以及山區救災等一些特殊場合。

現有的便攜式探空儀接收機是與L波段數字探空儀配合使用的，探測距離不夠遠，精度不高。隨著國產GPS探空儀的成功研制和逐步推廣使用，采用GPS定位后，探測距離也變的更遠，接收機的靈敏度、功耗、增益等性能也需要進一步的改善。

發明內容

本發明的目的是提供一種集成度高、體積小、靈敏度和功耗等性能更好的射頻前端電路系統，能與最新的國產GPS探空儀配合使用，探測距離更遠精度更高。

本發明提供了如下的技術方案：

一種便攜式探空儀接收機射頻前端電路，包括：包括：依次電連接的低噪聲放大器、射頻濾波器、混頻器、中頻濾波器、可控增益放大器、檢波器和運算放大器。

所述低噪聲放大器的噪聲系數小于1.5dB，增益達22dB。

所述射頻濾波器為高Q值的帶通濾波器。

混頻器為有源混頻器，能夠提供10dB的增益。

所述中頻濾波器為中頻帶通濾波器。

所述可控增益控制放大器、檢波器以及運算放大器組成了自動增益控制電路，對于微弱的輸入信號電平，自動增益控制電路能夠提供35dB的增益。

本發明的有益效果是：改善了探空儀接收機的功耗，靈敏度更高，能接收處理更微弱的氣象信號，探測距離得到提高；集成度高，體積小重量輕，適合人員攜帶，與最新的GPS探空儀配合使用，便攜性好。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為射頻前端結構圖；

圖2為射頻前端增益噪聲性能圖；。

圖3為三階互調測試輸入信號；

圖4為三階互調測試輸出信號；

圖5為高次諧波分析結果。

具體實施方式

如圖1-5所示，本發明公開一種便攜式探空儀接收機射頻前端電路，包括：依次相連的低噪聲放大器1、射頻濾波器2、混頻器3、中頻濾波器4、可控增益放大器5、檢波器6和運算放大器7。

在本實施例中，接收機射頻前端中，低噪聲放大器1的噪聲系數小于1.5dB，增益達22dB。射頻濾波器2為高Q值的帶通濾波器，要求插入損耗小，邊沿陡峭帶外抑制大，能對鏡像頻率起到足夠的抑制作用。混頻器3起到下變頻的作用，為有源混頻器，能夠提供10dB的增益。中頻濾波器4為中頻帶通濾波器，插入損耗小，帶外抑制性能好。

自動增益控制放大器5、檢波器6以及運算放大器7組成了自動增益控制電路。對于微弱的輸入信號電平，自動增益控制電路能夠提供35dB的增益，當輸入信號電平較高的，為了使輸出電平不超過后端電路的額定值，自動增益控制電路對增益起到一定的壓縮作用。可控增益放大器5的增益大小受運算放大器7的輸出電壓控制，檢波器6對可控增益放大器5的輸出信號進行檢波，輸出一個直流電壓，運算放大器7對檢波器6的輸出電壓與參考電壓進行比較，運算放大器7的輸出電壓控制可控增益放大器的增益大小。自動增益控制放大器5、檢波器6以及運算放大器7組成的自動增益控制電路，使得中頻輸出功率保持在一個穩定的范圍內。