一种多场景适用的可配置中频放大组件的制作方法

文档序号:15020246发布日期:2018-07-25 00:32阅读:378来源:国知局

本实用新型涉及通信领域,尤其涉及一种多场景适用的可配置中频放大组件。



背景技术:

现代信息化设备普及的环境下,电磁环境复杂。受昼夜天气,周围移动目标,随机出现的干扰因素影响。在不同的时段下工作,天线接收到的信号功率会有极大程度的涨落。为保证不同功率信号的采集,需要中频可调整增益组件,对信号进行放大。

为保证小功率的输入信号低噪声采集,通常在模块前端放置高性能低噪声放大器。这样带来的问题是,在大功率输入信号的条件下,低噪声放大器容易超过极限功率烧毁。可以在低噪声放大器前,增加功率限幅模块,可以保证在大功率下低噪声放大器的使用寿命。带来的影响是,功率限幅模块带来较大的插入损耗。另外,通常中频放大组件适用场景较为专一,不同场景使用不同组件,带来重复设计和一些不必要的印制电路板生产。



技术实现要素:

为了克服现有技术的缺陷,本实用新型提供一种多场景适用的可配置中频放大组件,包括:中央处理单元、第一模拟开关、第二模拟开关、低噪声放大器、数控衰减器、功率放大器、滤波器、耦合器以及对数检波器,其中,所述第一模拟开关、第二模拟开关、数控衰减器以及对数检波器皆连接至所述中央处理单元;信号自所述第一模拟开关输入,所述第一模拟开关和第二模拟开关用于完成信号链路中的信号切换功能,采用单刀双掷射频开关芯片实现对信号链路的关断或者打开;所述第一模拟开关和第二模拟开关通过耦合电容相连接,构成无增益信号链路;所述第一模拟开关和第二模拟开关还通过依次连接的所述低噪声放大器、数控衰减器、功率放大器、滤波器进行连接,构成增益信号链路;所述第二模拟开关还通过依次连接的所述耦合器和对数检波器连接至所述中央处理单元;所述耦合器还留有接口,以供连接至外接的采集模块。

在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。

优选地,所述中央处理单元留有接口,以供通过串行控制总线与外接设备进行数据和指令的传输。

优选地,所述滤波器为中心频率70MHz、带宽32MHz的LC带通滤波器。

进一步地,所述组件还包括为组件中其他元器件提供电力的电源模块。

与常规设计相比,本实用新型具有如下技术效果:

1、在中频放大组件中,增加了直通通路,可以通过中央处理单元根据使用场景进行切换链路状态。

2、保证小功率信号的低噪声放大;扩展了使用场景,增强了设备的适用性;一定程度上,延长了设备的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的多场景适用的可配置中频放大组件的结构示意图;

在附图中,各标号所表示的部件名称列表如下:

1 中央处理单元

2 第一模拟开关

3 第二模拟开关

4 低噪声放大器

5 数控衰减器

6 功率放大器

7 滤波器

8 耦合器

9 对数检波器

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。

请参照图1所示,其为本实用新型的多场景适用的可配置中频放大组件的结构示意图。所述多场景适用的可配置中频放大组件包括:中央处理单元1、第一模拟开关2、第二模拟开关3、低噪声放大器4、数控衰减器5、功率放大器6、滤波器7、耦合器8以及对数检波器9,其中,

所述第一模拟开关2、第二模拟开关3、数控衰减器5以及对数检波器9皆连接至所述中央处理单元1,此外,所述中央处理单元1留有接口,以供通过串行控制总线与外接设备(图未示)进行数据和指令的传输;

所述第一模拟开关2和第二模拟开关3用于完成信号链路中的信号切换功能,采用单刀双掷射频开关芯片实现对信号链路的关断或者打开;信号自所述第一模拟开关2输入,一方面,所述第一模拟开关2和第二模拟开关3通过耦合电容相连接,构成无增益信号链路;另一方面,所述第一模拟开关2和第二模拟开关3还通过依次连接的所述低噪声放大器4、数控衰减器5、功率放大器6、滤波器7进行连接,构成增益信号链路;所述滤波器优选为中心频率70MHz、带宽32MHz的LC带通滤波器;

所述第二模拟开关3还通过依次连接的所述耦合器8和对数检波器9连接至所述中央处理单元1;

所述耦合器8还留有接口,以供连接至外接的采集模块(图未示)。

由此,本实用新型在常见增益电路的基础上,增加一条可以切换的无增益信号链路——在小功率信号输入的情况下,信号通过有低噪声放大器的链路进行调理,最大程度保证放大后信号的信噪比;在大功率信号的输入情况下,信号通过无增益信号链路,进入后端采集模块,切断增益放大电路,避免对低噪声放大器及后面元件的损坏。

所述中央处理单元用于控制组件工作,通过程序控制可以轻松改变工作参数,使得模块适用场景极大扩展;通过发送命令使得组件工作在放大状态或直通状态;通过发送命令可以将组件设置为固定增益模式,或者设置在不同目标功率的自动增益模式。由此,可以使增益调整速度在微秒至秒等多个数量级之间改变;可以改变自动增益策略,使组件进入跟踪峰值功率模式或者平均功率模式。

在本实用新型中,使用模拟开关1和模拟开关2切换放大链路和直通链路。中央处理单元用于接收串行控制总线控制命令。根据串行命令将组件置于不同状态。用于检测对数检波器采集输出信号的功率值。用于根据功率值和调整策略,控制模拟开关和数控衰减器,将信号调理到适合的功率值。低噪声放大器,数控衰减器,功率放大器,70MHz滤波器构成增益可调整放大通路,完成信号的低噪声放大,增益调整,功率放大和带外信号滤波功能。耦合器在输出信号上,耦合一定比例的信号,经对数检波器后,转换成为和输出功率成比例的电压信号,中央处理单元采集电压信号,并将其换算成功率值。组件可通过串行控制线,接收控制命令,以及向外发送功率值和工作状态等。

每次自动增益组件,使用上电时,首先将信号通路切换到直通状态,这样输出信号的功率等于输入信号。检测信号功率,判断当前场景下,输入信号功率是否过大。如果信号功率小,将组件切换到放大链路。如果信号功率过大,将组件设置于直通链路。通过对应用场景判断,将模块设置到不同状态链路,即可以满足小信号场景的低噪声放大,又可以在大信号输入时避免对放大通路造成损坏。

另外,在使用过程中如果检测到输入功率长时间处于大功率状态,可通过串行控制总线切换模块到直通状态,且可以实现信号通路状态的平滑切换。

进一步地,本实用新型的多场景适用的可配置中频放大组件中还包括电源模块,用于为组件中其他元器件提供电力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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