申请/专利权人：成都前锋电子仪器有限责任公司

申请日：2018-12-25

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN109687878B

主分类号：H04B1/00

分类号：H04B1/00;H04B1/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.05.21#实质审查的生效;2019.04.26#公开

摘要：用于射频合成源的合成输出电路，包括预电平ALC电路，第一增益调节放大电路，第二增益调节放大电路，低通滤波器组，第一调制器，第二调制器，第一放大器，第二放大器，第一功分器，第二功分器，载波电平ALC环路，第一射频开关，第二射频开关，第三射频开关，第一模拟开关，第二模拟开关，单刀双掷开关，参考电压产生电路，音频信号调理电路；通过射频开关、模拟开关和单刀双掷开关，将低频输出板和高频输出板两板合为一条通路，在一块输出板里实现。

主权项：1.一种用于射频合成源的合成输出电路，其特征在于，包括预电平ALC电路，第一增益调节放大电路，第二增益调节放大电路，低通滤波器组，第一调制器，第二调制器，第一放大器，第二放大器，第一功分器，第二功分器，载波电平ALC环路，第一射频开关，第二射频开关，第三射频开关，第一模拟开关，第二模拟开关，单刀双掷开关，参考电压产生电路，音频信号调理电路；射频输入信号经过预电平ALC电路处理后，进入第一射频开关，开关切换分为高频信号和低频信号，高频信号进入第一增益调节放大电路，低频信号进入第二增益调节放大电路，然后两种信号通过第二射频开关进入低通滤波器组，滤波后的各路信号通过第三射频开关又分为高频信号和低频信号，高频信号依次进入第一调制器、第一放大器、第一功分器，低频信号依次进入第二调制器、第二放大器、第二功分器，然后两种信号通过单刀双掷开关在同一个输出端口进行输出；其中，第一功分器的第二输出端和第二功分器的第二输出端通过第二模拟开关连接载波电平ALC环路，载波电平ALC环路根据所述参考电压产生电路的输出和所述音频信号调理电路的输出产生的反馈控制信号进入第一模拟开关分为高频的反馈控制信号和低频的反馈控制信号，分别反馈控制第一调制器和第二调制器。

全文数据：用于射频合成源的合成输出电路技术领域本发明涉及一种仪表着陆系统，特别涉及一种用于射频合成源的合成输出电路。背景技术仪表着陆系统InstrumentLandingSystem，ILS又译为仪器降落系统，盲降系统，是应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统，包括航向信标LOC系统、下滑信标GS系统、指点信标MB系统三部分。它的作用是由地面发射的两束无线电信号实现航向道和下滑道指引，建立一条由跑道指向空中的虚拟下滑线，飞机通过机载接收设备，确定自身与该路径的相对位置，使飞机沿正确方向飞向跑道并且平稳下降，最终实现安全着陆。那么，如何提高地面发射信号的精确度和稳定性是重要的研究方向。在现有技术中心，为了不影响电路板性能，低频输出板和高频输出板两板常常采用两条通路，增加了电路板的体积和电路板的重量。发明内容本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种用于射频合成源的合成输出电路。为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种用于射频合成源的合成输出电路，包括预电平ALC电路，第一增益调节放大电路，第二增益调节放大电路，低通滤波器组，第一调制器，第二调制器，第一放大器，第二放大器，第一功分器，第二功分器，载波电平ALC环路，第一射频开关，第二射频开关，第三射频开关，第一模拟开关，第二模拟开关，单刀双掷开关，参考电压产生电路，音频信号调理电路；射频输入信号经过预电平ALC电路稳定载波功率后，进入第一射频开关，开关切换分为高频信号和低频信号，高频信号进入第一增益调节放大电路进行调理和放大，低频信号进入第二增益调节放大电路进行调理和放大，然后两种信号通过第二射频开关进入低通滤波器组，滤波后的各路信号通过第三射频开关又分为高频信号和低频信号，高频信号依次经过第一调制器进行调制、第一放大器进行放大、第一功分器进行功率分配，低频信号依次经过第二调制器进行调制、第二放大器进行放大、第二功分器进行功率分配，然后两种信号通过单刀双掷开关在同一个输出端口进行输出；其中，第一功分器的第二输出端和第二功分器的第二输出端分别分出一部分功率输出通过第二模拟开关连接载波电平ALC环路，并根据参考电压产生电路产生的载波电平参考电压和音频信号调理电路的输出，载波电平ALC环路产生反馈控制信号，反馈控制信号进入第一模拟开关分为高频的反馈控制信号和低频的反馈控制信号，分别反馈控制第一调制器和第二调制器。所述预电平ALC电路包括衰减器、放大器和检波电路；射频输入经过衰减器调节后，进入放大器放大，然后输出到所述第一射频开关，同时输出到检波电路反馈控制衰减器。所述载波电平ALC环路包括比较器，积分器，ALC驱动电路，第二检波电路。外部音频调幅信号经过所述音频调理电路，通过所述ALC驱动电路加入到ALC环路上，控制所述检波器产生的检波电压变化，改变调制器中电调衰减器的电流，从而控制射频信号电平变化所述ALC驱动电路包括曲线斜率调节电路和曲线偏移调节电路；曲线斜率调节电路包括多个三极管，根据DAC变换器的一个输出调节所述积分器输出的信号；曲线偏移调节电路包括多个三极管，根据DAC变换器的一个输出调节所述积分器输出的信号。与现有技术相比，本发明的有益效果：通过射频开关、模拟开关和单刀双掷开关，将低频输出板200M～3.5GHz和高频输出板3.5～6GHz两板合为一条通路，在一块输出板里实现，在不影响电路板性能的前提下，减少电路板的体积减轻电路板的重量。附图说明：图1为本发明的结构框图。图2为包括预电平ALC电路的电路连接示意图。图3为包括第一射频开关、第一增益调节放大电路、第二增益调节放大电路和第二射频开关的电路连接示意图。图4为包括调制器的电路连接示意图。图5包括第二模拟开关的电路连接示意图。图6为包括单刀双掷开关的电路连接示意图。图7为包括音频调理电路的电路连接示意图。图8为包括第二检波电路、比较器和积分器的电路连接示意图。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。一种用于射频合成源的合成输出电路，包括预电平ALC电路，第一增益调节放大电路，第二增益调节放大电路，低通滤波器组，第一调制器，第二调制器，第一放大器，第二放大器，第一功分器，第二功分器，载波电平ALC环路，第一射频开关，第二射频开关，第三射频开关，第一模拟开关，第二模拟开关，单刀双掷开关；0.2～6GHz的射频输入信号经过预电平ALC电路稳定载波功率，如图2，预电平ALC电路是一个简单的自动增益控制环路，预电平ALC控制单元由PIN衰减器HSMP-3832V4、V5、V6、V9、宽带放大器HMC311ST89N5、N6和第一检波电路组成，其主要功能是将载波功率稳定在适当的数值；其中，检波电路采用电阻分压、单管峰值检波电路，利用精密电阻R215、R216、R217、R219组成电阻功分电路按比例功分一部分RF射频功率输出到检波器HSMS-2865V56、V57，这种功分方式对RF信号输出功率影响相对较小，预电平载波功率的设定电压由12-bitsDAC变换器AD7568D11的端口E的输出控制。因为RF射频信号带宽较宽200～6000MHz，检波器也要满足这一要求，检波器选择选择表面贴装肖特基微波检波二极管器件HSMS-2865V56、V57。利用肖特基二极管和外部电容C146来对RF输入电压进行峰植检波，检波电压输出用于后端与载波电平参考电压比较。检波管直流偏置约0.1mA；预电平载波功率的设定电压由12-bitsDAC变换器AD7568D11的E输出脚PRELEVELREFDAC控制。然后0.2～6GHz信号进入第一射频开关，如图3，开关切换分为3.5～6GHz信号和0.2～3.5GHz信号，3.5～6GHz信号经过2个PIN管HSMP-3812V79、V80串联构成电流调节的电调衰减器和放大器的第一增益调节放大电路进行调理和放大，0.2～3.5GHz信号经过2个PIN管HSMP-3812V1、V2、串联构成电流调节的电调衰减器和放大器的第二增益调节放大电路进行调理和放大；第一增益调节放大电路和第二增益调节放大电路采用开环增益控制，用于补偿通路的频响和低通滤波器组的频响，包括电调衰减器和放大器，所述增益调节电路2包括电调衰减器和放大器。电调衰减器采用12-bitsDAC变换器AD7568D11开环增益控制，增益调节电压GAINADJUSTDAC由12-bitsDAC变换器AD7568D11的C输出脚GAIN_ADJUST_DAC控制，增益调节单元确保进入ALC环路的射频功率在10dBm左右。然后两种信号通过第二射频开关进入低通滤波器组，滤波后的各路信号通过射频开关3N28又分为3.5～6GHz信号和0.2～3.5GHz信号，如图4，3.5～6GHz信号依次经过第一调制器进行调制、第一放大器进行放大、第一功分器进行功率分配，0.2～3.5GHz的信号依次经过第二调制器进行调制、第二放大器进行放大、第二功分器进行功率分配，第一调制器包括5个PIN二极管HSMP-3832V99、V100、V101、V102、V103串联构成电流调节的可变衰减器，第二调制器包括5个PIN二极管HSMP-3832V30、V31、V32、V33、V34串联构成电流调节的可变衰减器，第一调制器和第二调制器可提供40dB的线性调节范围。然后两种信号通过单刀双掷开关K2A在同一个输出端口进行输出，如图6。其中，第一功分器的第二输出端和第二功分器的第二输出端分别分出一部分功率输出通过第二模拟开关N31连接载波电平ALC环路，并根据载波电平参考电压和音频信号调理电路的输出，载波电平ALC环路产生反馈控制信号，反馈控制信号进入第一模拟开关N30分为3.5～6GHz信号的反馈控制信号和0.2～3.5GHz信号的反馈控制信号，分别反馈控制第一调制器和第二调制器，如图3。所述低通滤波器组用于滤除信号的谐波成分，由9个低通滤波器组成，低通滤波器组分为200MHz～310MHz，310MHz～510MHz，510MHz～850MHz，850MHz～1300MHz，1300MHz～2000MHz，2000MHz～3000MHz，3000MHz～3700MHz，3700MHz～4500MHz，4500MHz～6000MHz9组低通滤波器。1300MHz以下的低通滤波器采用分立元器件组成的LC低通滤波器，1300MHz以上的低通滤波器采用微带线低通滤波器。如图7，所述音频调理电路包括包含一个对数放大电路，一个分段线性放大电路，对数放大电路主要由运放OP27GSN24和非线性器件LM3046MN19等构成，分段线性放大电路主要由运放OP27GSN26组成。如图8，所述ALC载波电平ALC环路包括比较器，积分器，ALC驱动电路，第二检波电路。外部音频调幅信号经过所述音频调理电路，通过所述ALC驱动电路加入到ALC环路上，控制所述检波器产生的检波电压变化，改变调制器中电调衰减器的电流，从而控制射频信号电平变化，最终形成调幅信号输出。ALC稳幅电路可以提供40dB的线性增益调节范围，用于整机射频幅度补偿和产生调幅功能。再如图1、4、7、8所示，输入信号进入所述调制器进行调制后，经所述RF放大电路放大，然后通过所述功分器第一输出端产生RF输出信号；所述功分器的第二输出端将一部分射频功率输出到所述检波器，然后所述检波器后产生信号“DETLOG”，所述参考电压产生电路产生的载波电平参考电压和所述音频调理电路产生的信号叠加形成信号“AM+REF”，信号“AM+REF”与所述检波电路产生的信号“DETLOG”进入所述比较器进行比较，差值转换为电流并驱动所述积分器，所述积分器的输出通过所述ALC驱动电路反馈控制所述调制器中电调衰减器的电流，组成负反馈环路，使RF输出信号以恒定功率输出；其中，输出功率的大小由所述载波电平参考电压的数值决定。ALC驱动电路是调制器线性化电路，其中的“ALC_MOD_DRIVER_BIASGAIN_DAC”和“ALC_MOD_OFFSET_DAC”两个直流电压分别改变控制曲线的斜率和偏移，两个信号是调幅校准的控制参数，前者影响调幅失真；后者不仅影响调幅失真，还改变ALC电路开环和闭环时的射频幅度差值，这两个电压分别由12-bitsDAC变换器AD7568D11的G输出脚和H输出脚控制。所述第二检波电路是一个对数放大电路，主要由运放OPA627AUN38和非线性器件MMPQ3906N40等构成，“DET_LOG_OFFSET_DAC”设置检波对数放大的工作点，受检波管参数的影响，检波电路不变就无需调整；“BULK_R_DAC”是对数放大电路的增益微调控制信号，等效于一个可变电阻，在整机调幅校准中用于降低调幅失真。检波电路形成一个检波对数信号“DET_LOG”。经过调理得到音频信号“AM”与“ALC_REF_DAC”载波电平参考电压叠加形成“REF_PLUS_AM”，与检波对数信号“DET_LOG”相比较，差值转换为电流并驱动由运放OP42GSN41构成的积分器，积分器输出通过ALC驱动电路改变电调衰减器的电流，通过控制流过串联PIN二级管HSMP-3832V30、V31、V32、V33、V34和HSMP-3832V99、V100、V101、V102、V103的电流来改变其射频阻抗，控制其衰减的大小，从而控制最终射频输出信号的电平大小。12-bitsDA变换器AD7568D11提供上述的精密可调直流电压“ALC_MOD_DRIVER_BIASGAIN_DAC”、“ALC_MOD_OFFSET_DAC”、“DET_LOG_OFFSET_DAC”、“BULK_R_DAC”、“ALC_REF_DAC”。以上所述，仅为本发明具体实施方式的详细说明，而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种用于射频合成源的合成输出电路，其特征在于，包括预电平ALC电路，第一增益调节放大电路，第二增益调节放大电路，低通滤波器组，第一调制器，第二调制器，第一放大器，第二放大器，第一功分器，第二功分器，载波电平ALC环路，第一射频开关，第二射频开关，第三射频开关，第一模拟开关，第二模拟开关，单刀双掷开关，参考电压产生电路，音频信号调理电路；射频输入信号经过预电平ALC电路处理后，进入第一射频开关，开关切换分为高频信号和低频信号，高频信号进入第一增益调节放大电路，低频信号进入第二增益调节放大电路，然后两种信号通过第二射频开关进入低通滤波器组，滤波后的各路信号通过第三射频开关又分为高频信号和低频信号，高频信号依次进入第一调制器、第一放大器、第一功分器，低频信号依次进入第二调制器、第二放大器、第二功分器，然后两种信号通过单刀双掷开关在同一个输出端口进行输出；其中，第一功分器的第二输出端和第二功分器的第二输出端通过第二模拟开关连接载波电平ALC环路，载波电平ALC环路根据所述参考电压产生电路的输出和所述音频信号调理电路的输出产生的反馈控制信号进入第一模拟开关分为高频的反馈控制信号和低频的反馈控制信号，分别反馈控制第一调制器和第二调制器。2.根据权利要求1所述的用于射频合成源的合成输出电路，其特征在于，所述预电平ALC电路包括衰减器、放大器和检波电路；射频输入经过衰减器调节后，进入放大器放大，然后输出到所述第一射频开关，同时输出到检波电路反馈控制衰减器。3.根据权利要求1所述的用于射频合成源的合成输出电路，其特征在于，所述载波电平ALC环路包括比较器，积分器，ALC驱动电路，第二检波电路。外部音频调幅信号经过所述音频调理电路，通过所述ALC驱动电路加入到ALC环路上，控制所述检波器产生的检波电压变化，改变调制器中电调衰减器的电流，从而控制射频信号电平变化。4.根据权利要求1所述的用于射频合成源的合成输出电路，其特征在于，所述ALC驱动电路包括曲线斜率调节电路和曲线偏移调节电路；曲线斜率调节电路包括多个三极管，根据DAC变换器的一个输出调节所述积分器输出的信号；曲线偏移调节电路包括多个三极管，根据DAC变换器的一个输出调节所述积分器输出的信号。

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