[發(fā)明專利]一種新型可變增益超再生接收機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110759539.5
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113489500B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐建;石永柳;王鑫;丁強;田銘聰;閔可;楊逸凡
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16;H04B1/18
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

本發(fā)明公開了一種新型可變增益超再生接收機，利用超再生振蕩器起振時間對振蕩器和輸入信號頻率差的敏感特性，在超再生接收機鏈路的低通濾波器之后引入信號強度檢測電路，根據(jù)檢測到的信號強度產(chǎn)生電壓控制信號，作為超再生壓控振蕩器的壓控電壓，通過壓控電壓來調(diào)整超再生壓控振蕩器的振蕩頻率，以達到調(diào)整在有輸入信號時的起振時間，從而改變鏈路增益。解決了傳統(tǒng)超再生接收機在大的輸入信號下振蕩器增益不變導(dǎo)致的起振速度飽和問題，既保證了在接收到小信號時提供足夠的增益，也保證了在大信號輸入時保證足夠的線性度，從而有效展寬了接收機的動態(tài)范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超再生接收機，屬于無線接收機技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

超再生接收機是由阿姆斯特朗(Armstrong)于1922年發(fā)明的。由于其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，故而被廣泛使用于一些簡單的無線通信設(shè)備。

典型的超再生接收機主要由接收天線、低噪聲放大器、超再生振蕩器、包絡(luò)檢波電路、低通濾波器，放大電路以及熄滅信號產(chǎn)生電路等構(gòu)成，如圖1所示。

超再生接收機的核心是超再生振蕩器。它實際上是一個工作在間歇振蕩狀態(tài)的振蕩器，間歇頻率由熄滅信號決定。如圖2所示，沒有接收到RF信號或接收到較弱的RF信號時，振蕩器起振時間較長，經(jīng)過包絡(luò)檢波后其包絡(luò)面積小，當接收到RF信號或接收到較強的RF信號時，振蕩器起振時間明顯縮短，包絡(luò)面積變大。這些變化的包絡(luò)經(jīng)過低通濾波器后得到的平均電壓信號將隨著輸入信號的強弱出現(xiàn)幅度變化，這種幅度變化的電壓就是解調(diào)出來的信號。可見，超再生接收機的關(guān)鍵就是利用超再生振蕩器在強、弱信號時起振時間的差異來接收和解調(diào)信號。

然而，對于AM(調(diào)幅)調(diào)制信號而言，當輸入RF信號比較強時，振蕩器的起振速度容易飽和，無法有效鑒別AM信號高幅值和低幅值之間的時間差，無法線性地接收解調(diào)AM信號。因此，超再生接收機主要用于OOK(on-offkey)調(diào)制方式的信號的接收解調(diào)應(yīng)用，AM調(diào)制方式的應(yīng)用受限。

而且，即使接收解調(diào)OOK調(diào)制信號，對于單個超再生接收機而言，其處理信號的動態(tài)范圍是有上限的。在對OOK調(diào)制方式的信號進行接收解調(diào)的過程中，如果輸入信號很強，也會導(dǎo)致解調(diào)輸出的方波信號的占空比失真，輸出信號質(zhì)量惡化。但在系統(tǒng)集成越來越普遍的今天，超再生接收機也朝著集成度越來越高，應(yīng)用電壓越來越低的趨勢發(fā)展，這就對集成超再生接收機的線性度提出了很高的要求。目前大多數(shù)超再生接收機無法解決鏈路中增益最大的超再生振蕩器起振速度飽和引起的線性度惡化問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種新型可變增益超再生接收機，解決傳統(tǒng)超再生接收機在大的輸入信號下振蕩器增益不變導(dǎo)致的起振速度飽和問題，既保證在接收到小信號時提供足夠的增益，也保證在大信號輸入時保證足夠的線性度。

技術(shù)方案：一種新型可變增益超再生接收機，在超再生接收機鏈路的低通濾波器之后引入信號強度檢測電路，根據(jù)檢測到的信號強度產(chǎn)生電壓控制信號，作為超再生壓控振蕩器的壓控電壓，通過所述壓控電壓來調(diào)整超再生壓控振蕩器的振蕩頻率，以達到調(diào)整在有輸入信號時的起振時間，從而改變鏈路增益。

進一步的，當所述信號強度檢測電路檢測到信號強度較小時，調(diào)整超再生壓控振蕩器的振蕩頻率和接收到的輸入信號頻率接近直至一致，以增大鏈路增益，保證接收機的接收靈敏度；當所述信號強度檢測電路檢測到信號強度較大時，調(diào)整超再生壓控振蕩器的振蕩頻率遠離接收到的輸入信號頻率，以減小鏈路增益，提高系統(tǒng)的線性度。