數據鏈系統中無線電信道一體化組件的設計
2 微波一體化收發組件的功能單元
2.1 接收前端
接收前端的主要功能是高質量地接收射頻信號,其中主要有兩方面的關鍵技術:(1)射頻低噪聲放大器;(2)前端保護電路。
2.1.1 前端低噪聲放大器
前端低噪聲放大器直接關系到整個接收機的靈敏度,接收機的靈敏度從某種意義上決定了整個系統的作用距離等系統指標。數據鏈接收機的帶寬一般較寬,以滿足整個系統的頻帶需求,最終滿足抗干擾的要求。所以要求低噪聲放大器的帶寬一般在百兆以上。這就需要設計一種滿足整個系統頻帶需求的寬帶放大器。寬帶的要求必然和低噪聲系數的基本要求產生矛盾,所以在設計時需兼顧兩者指標。
目前低噪聲放大器仍以砷化鎵器件的低噪聲放大器為主,依頻段不同,噪聲系數從0.8到3左右。圖3為某數據鏈系統中前端低噪聲放大器的頻響曲線和噪聲曲線。本文引用地址:http://www.104case.com/article/154412.htm
2.1.2 保護電路
(1)低插損無源限幅器
在接收前端設置低插損無源限幅器可以滿足大功率的限幅要求,在復雜電磁環境下保證接收機不受大功率干擾信號的影響或損壞。其基本原理是利用PIN二極管對大信號的限幅作用,在一定功率范圍內保證通過二極管后的功率被限制在一定電平之內,充分保護后級低噪聲放大器不受損。
(2)高功率開關
為了滿足更高功率的抗大功率要求,須在前端設置大功率開關,大功率開關同樣是基于PIN二極管設計的。其區別在于限幅器為無源器件,利用二極管本身對功率信號進行抑制,而大功率開關則需要外加偏置來關閉更高功率信號。二極管的外加偏置信號一般以驅動電路的形式設計,驅動電路的時間特性應滿足整機收發切換的時間要求。
2.2 下變頻通道及中頻電路
下變頻通道及中頻通道一般以滿足中頻增益要求為設計主旨。其關鍵技術在于AGC電路的設計,AGC電路應該滿足以下兩點:(1)滿足系統動態要求;(2)輸出信號穩定。
2.2.1 系統動態要求
由于在實際環境中,信號的作用距離(傳輸距離)往往不確定,則必然帶來了數據鏈系統終端盒的接收信號幅度的不確定。因此,接收機必然存在著一定的動態范圍的要求。目前國內外很多廠家如AD公司、HITTITE公司、中電13所、55所等廠家都有類似的AGC放大單片,可達到動態范圍40~60 dB甚至更高。
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