一种基于短波圆形阵列天线的波束成形接收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于无线通信领域，特别涉及一种基于短波圆形阵列天线的波束成形接收装置。
【背景技术】
[0002]目前，传统的短波接收机都是对单个天线接收信号进行模拟解调或者数字解调处理，空中短波信号的强度与电离层的浓度有关，接受到的短波信号时强时弱，当短波信号比较微弱的时候，一般的短波接收机有时无法对信号进行有效的信号处理，抗干扰能力较低、输出信噪比较低，通信质量较差，尤其是当空间中存在多个同频信号源时，不能准确分辨出每个信号到达的方位角度，不能分离出期望的信号。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术的缺点，本实用新型提供一种基于短波圆形阵列天线的波束成形接收装置，该装置增强短波通信系统的抗干扰能力、提高输出信噪比，改善通信质量，尤其是当空间中存在多个同频信号源时，其能准确分辨出每个信号到达的方位角度，并分离出期望的信号。
[0004]实现本实用新型目的的技术方案是:
[0005]—种基于短波圆形阵列天线的波束成形接收机装置，包括天线部分，射频部分，信号处理部分；
[0006]天线部分与射频部分相连接，射频部分与信号处理部分相连接。
[0007]天线部分包括第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，所述四根天线为相同的短波天线，并组成均匀圆形阵列。
[0008]射频部分包括第一开关RC混频电路、第二开关RC混频电路、第三开关RC混频电路和第四开关RC混频电路，所述第一开关RC混频电路、第二开关RC混频电路、第三开关RC混频电路、第四开关RC混频电路与可控时钟产生电路相连，可控时钟产生电路13与信号处理部分相连接，第一开关RC混频电路、第二开关RC混频电路、第三开关RC混频电路、第四开关RC混频电路分别与第一天线、第二天线、第三天线、第四天线相连接。所述第一运放电路、第二运放电路、第三运放电路、第四运放电路都是相同的电路，负责将中频信号进行放大；
[0009]第一开关RC混频电路、第二开关RC混频电路、第三开关RC混频电路、第四开关RC混频电路分别通过第一运放电路、第二运放电路、第三运放电路、第四运放电路与FPGA芯片相连接。
[0010]第一开关RC混频电路、第二开关RC混频电路、第三开关RC混频电路、第四开关RC混频电路分别通过第一运放电路、第二运放电路、第三运放电路、第四运放电路与FPGA芯片相连接。
[0011]所述可控时钟产生电路是负责产生本振频率；
[0012]信号处理部分包括FPGA芯片以及与之连接的微处理器，微处理器与可控时钟产生电路相连，FPGA芯片与第一开关RC混频电路、第二开关RC混频电路、第三开关RC混频电路、第四开关RC混频电路相连接。
[0013]FPGA芯片分别通过第一采样电路、第二采样电路、第三采样电路、第四采样电路与第一运放电路、第二运放电路、第三运放电路、第四运放电路相连接。
[0014]所述FPGA芯片是负责波束成形算法、DOA估计及解调算法的实现；
[0015]所述微处理器是控制本振频率的大小；
[0016]有益效果为:
[0017]本实用新型提供了一种基于短波圆形阵列天线的波束成形接收装置，该装置通过采用开关RC混频方式直接一次变频至中频，降低了射频前端的复杂性，通过数字的方式进行本振频率的控制，提高了系统的数字化程度;该装置通过采用阵列的方式增强了通信系统的抗干扰能力、提高输出信噪比，改善了通信质量，尤其是当空间中存在多个同频信号源时，其能准确分辨出每个信号到达的方位角度，并分离出期望的信号，实时性强、可靠性高。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型短波圆形阵列波束成形接收装置的结构框图。
[0019]1.第一天线，2.第二天线，3.第三天线，4.第四天线，5.第一开关混频电路，6.第二开关混频电路二，7.第三开关混频电路，8.第四开关混频电路，9.第一运放电路，10.第二运放电路，11.第三运放电路，12.第四运放电路，13.可控时钟产生电路，14.第一采样电路，15.第二采样电路，16.第三采样电路，17.第四采样电路，18.FPGA芯片，19.微处理器，20.天线部分，21.射频部分，22信号处理部分。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的阐述，但不是对本实用新型的限定。
实施例
[0021]—种基于短波圆形阵列天线的波束成形接收机装置，包括天线部分20，射频部分21，信号处理部分22;
[0022]天线部分20与射频部分21相连接，射频部分21与信号处理部分22相连接。
[0023]天线部分20包括第一天线1、第二天线2、第三天线3和第四天线4，所述四根天线为相同的短波天线，并组成均匀圆形阵列。
[0024]射频部分21包括第一开关RC混频电路5、第二开关RC混频电路6、第三开关RC混频电路7和第四开关RC混频电路8，所述第一开关RC混频电路5、第二开关RC混频电路6、第三开关RC混频电路7、第四开关RC混频电路8与可控时钟产生电路13相连，可控时钟产生电路13与信号处理部分22相连接，第一开关RC混频电路5、第二开关RC混频电路6、第三开关RC混频电路7、第四开关RC混频电路8分别与第一天线1、第二天线2、第三天线3、第四天线4相连接。所述第一运放电路9、第二运放电路1、第三运放电路11、第四运放电路12都是相同的电路，负责将中频信号进行放大；
[0025]第一开关RC混频电路5、第二开关RC混频电路6、第三开关RC混频电路7、第四开关RC混频电路8分别通过第一运放电路9、第二运放电路1、第三运放电路11、第四运放电路12与FPGA芯片18相连接。
[0026]所述可控时钟产生电路是负责产生本振频率；
[0027]信号处理部分22包括FPGA芯片18以及与之连接的微处理器19，微处理器19与可控时钟产生电路13相连，FPGA芯片18与第一开关RC混频电路5、第二开关RC混频电路6、第三开关RC混频电路7、第四开关RC混频电路8相连接。
[0028]FPGA18芯片分别通过第一采样电路14、第二采样电路15、第三采样电路16、第四采样电路17与第一运放电路9、第二运放电路10、第三运放电路11、第四运放电路12相连接。
[0029]所述FPGA芯片18是负责波束成形算法、DOA估计及解调算法的实现；
[0030]所述微处理器是控制本振频率的大小；
[0031]本实用新型运用波束成形技术，可对辐射信号源进行定位，以确定辐射信号源相对的地理位置。
【主权项】
1.一种基于短波圆形阵列天线的波束成形接收机装置，其特征在于，包括天线部分、射频部分和信号处理部分;所述天线部分与射频部分相连接，射频部分与信号处理部分相连接。2.根据权利要求1所述的基于短波圆形阵列天线的波束成形接收机装置，其特征在于，所述天线部分包括第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，所述四根天线为相同的短波天线，并组成均匀圆形阵列。3.根据权利要求1所述的基于短波圆形阵列天线的波束成形接收机装置，其特征在于，所述射频部分包括第一开关RC混频电路、第二开关RC混频电路、第三开关RC混频电路和第四开关RC混频电路，所述第一开关RC混频电路、第二开关RC混频电路、第三开关RC混频电路、第四开关RC混频电路与可控时钟产生电路相连，可控时钟产生电路与信号处理部分相连接，第一开关RC混频电路、第二开关RC混频电路、第三开关RC混频电路、第四开关RC混频电路分别与第一天线、第二天线、第三天线、第四天线相连接。4.根据权利要求1所述的基于短波圆形阵列天线的波束成形接收机装置，其特征在于，所述的信号处理部分包括FPGA芯片以及与之连接的微处理器，微处理器与可控时钟产生电路相连，FPGA芯片与第一开关RC混频电路、第二开关RC混频电路、第三开关RC混频电路、第四开关RC混频电路相连接。5.根据权利要求3所述的基于短波圆形阵列天线的波束成形接收机装置，其特征在于，所述的第一开关RC混频电路、第二开关RC混频电路、第三开关RC混频电路、第四开关RC混频电路分别通过第一运放电路、第二运放电路、第三运放电路、第四运放电路与FPGA芯片相连接。6.根据权利要求4所述的基于短波圆形阵列天线的波束成形接收机装置，其特征在于，所述的FPGA芯片分别通过第一采样电路、第二采样电路、第三采样电路、第四采样电路与第一运放电路、第二运放电路、第三运放电路、第四运放电路相连接。
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于短波圆形阵列天线的波束成形接收装置，该装置包括天线部分，射频部分，信号处理部分；包括天线部分与射频部分相连接，射频部分与信号处理部分相连接；通过采用开关RC混频方式直接一次变频至中频，降低了射频前端的复杂性；通过数字的方式进行本振频率的控制，提高了系统的数字化程度；该装置通过采用阵列的方式增强了通信系统的抗干扰能力、提高输出信噪比，改善了通信质量，尤其是当空间中存在多个同频信号源时，其能准确分辨出每个信号到达的方位角度，并分离出期望的信号，实时性强、可靠性高。
【IPC分类】H04B7/08
【公开号】CN205283534
【申请号】CN201521119360
【发明人】唐智灵, 廖斌
【申请人】桂林电子科技大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月30日