一种x频段星载锁相接收机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于卫星通信星载锁相接收技术，特别涉及的是X频段接收链路星载锁相接收机。
【背景技术】
[0002]地球轨道卫星中统一测控体制应答机一般工作在S频段，在月球、火星等深空探测系统中，根据空间数据系统咨询委员建议，上下行信号均使用X频段。随着航天技术的快速发展，卫星通信频段资源日趋紧张，如S频段测控上行频率范围为2025?2110MHz，带宽仅85MHz，X频段测控上行频率范围为7190MHz?7235MHz，带宽仅45MHz。众多卫星同时在轨运行工作，不可避免产生频段干扰的问题。因此，对卫星应答机中的接收机而言，选择性需要提高，避免其它卫星上行频率对自身产生干扰而发生误锁或错锁的情况。
[0003]在月球探测三期任务中，有多个探测器工作在X频段，上行频率最小相差6MHz，且考虑到不同探测器接收地面功率有一定的变化范围，需要X频段锁相接收机选择性(选择性表征电子设备和无线接收机在众多频率中选出有用频率并抑制不需频率的能力)在±6MHz处大于70dB，在±80MHz处大于90dB。相比已有的S频段锁相接收机要求±8MHz处大于60dB，在±80MHz处大于80dB而言，选择性指标更加苛刻。
[0004]此外，探测器发射至月球轨道过程中，与地面站的距离由几公里变化至几十万公里，接收到的功率变化范围接近90dB，需要锁相接收机在接收到不同功率大小的情况下均能正常工作，对锁相接收机动态范围要求较高。现有的锁相接收机均采用中频设计自动增益控制的方法以实现高动态范围，由于频率较高且动态范围较大，调试过程中容易出现接收链路自激的现象。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的目的是提供一种X频段星载锁相接收机，以解决现有技术中X频段锁相接收机选择性较小、容易受到其它探测器上行频率干扰的问题。此外，还可有效提高X频段锁相接收机接收功率动态范围。
[0006]为解决上述问题，本发明提出一种X频段星载锁相接收机，包括射频前端部分、一中频部分和二中频部分；
[0007]所述射频前端部分包括用以接收射频信号的射频接收端；用以选择所述射频信号中包含X频段的第一带宽的一级窄带带通滤波器；级联在所述一级窄带带通滤波器之后的二级窄带带通滤波器，其在所述第一带宽中选择相对较窄的包含X频段的第二带宽，输出选择后的射频信号；
[0008]所述一中频部分包括用以将所述二级窄带带通滤波器输出的射频信号和本振信号一相混频以实现下变频的第一混频器，混频后产生一中频信号；用以抑制所述一中频信号镜屏干扰的高通滤波器；级联在所述高通滤波器之后的三级带通滤波器，其用以选择一中频信号中包含接收信号频段的第三带宽，输出选择后的一中频信号；
[0009]所述二中频部分包括用以将所述三级带通滤波器输出的一中频信号和本振信号二相混频以实现二次下变频的第二混频器，混频后产生二中频信号；用以选择二中频信号中包含接收信号频段的第四带宽的四级带通滤波器；以及级联在所述四级带通滤波器之后的锁相环，其输出锁相的接收信号。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述的一级窄带带通滤波器，其第一带宽大体为200MHz，偏离中心频率±500MHz处抑制大于60dB ;所述的二级窄带带通滤波器，其第二带宽大体为60MHz，偏离中心频率± 200MHz处抑制大于80dB。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述一级窄带带通滤波器为三阶腔体滤波器，所述二级窄带带通滤波器为五阶腔体滤波器。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述射频前端部分还包括低噪声放大器，所述一级窄带带通滤波器、低噪声放大器、二级窄带带通滤波器依次级联。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述一中频部分的高通滤波器，其截止频率大体在120MHz，在100MHz处抑制大于30dB ;所述的三级带通滤波器，其第三带宽大体为2MHz，偏离中心频率±10MHz处抑制大于60dB。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述一中频部分的高通滤波器为七阶的LC滤波器，所述三级带通滤波器为五阶的LC滤波器。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述的四级带通滤波器为晶体滤波器，其第四带宽大体为60KHz，偏离中心频率±150KHz处抑制大于60dB。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述二中频部分还包括第一自动增益控制放大器和第二自动增益控制放大器，所述第一自动增益控制放大器、四级带通滤波器、第二自动增益控制放大器依次级联，所述第一自动增益控制放大器和第二自动增益控制放大器的增益控制范围均大于45dB。
[0017]根据本发明的一个实施例，所述锁相环的输出端连接第一倍频器，所述第一倍频器输出所述本振信号一至所述第一混频器；所述锁相环的输出端还连接第二倍频器，所述第二倍频器输出所述本振信号二至所述第二混频器。
[0018]采用上述技术方案后，本发明相比现有技术具有以下有益效果:对信号进行二次下变频，通过内部多级级联滤波器选择带宽，实现X频段接收机高选择性，特别适合地球轨道、月球探测等频段资源紧张、对接收频率选择性要求较高的应用场合。
[0019]此外，通过在二次下变频基础上的二中频部分设置两级独立的自动增益控制放大器，可实现大于90dB的动态范围，由于两级自动增益控制放大器互不影响，可保证接收机的稳定可靠工作。
【附图说明】
[0020]图1为本发明一个实施例的X频段星载锁相接收机的结构框图；
[0021]图2为本发明另一个实施例的X频段星载锁相接收机的结构框图。
[0022]图中标号说明:
[0023]N1- 一级窄带带通滤波器，N2-低噪声放大器，N3- 二级窄带带通滤波器，N4-第一混频器，N5-高频滤波器，N6-放大器，N7-三级带通滤波器，N8-第二混频器，N9-第一自动增益控制放大器，N10-四级带通滤波器，Nl 1-第二自动增益控制放大器，N12-第一倍频器，N13-第二倍频器，N14-锁相环
【具体实施方式】
[0024]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0025]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0026]参看图1，本发明实施例的X频段星载锁相接收机包括依次连接的射频前端部分、一中频部分和二中频部分。锁相接收机共有两次下变频，锁相的接收信号在二中频部分输出。
[0027]其中，射频前端部分包括射频接收端，一级窄带带通滤波器N1和二级窄带带通滤波器N3。射频接收端是相对于本发明实施例的锁相接收机来说的射频输入端，可以理解为锁相接收机和外部的连接接口，用来接收锁相接收机处理的射频信号。
[0028]具体的，一级窄带带通滤波器N1和二级窄带带通滤波器N3级联。一级窄带带通滤波器N1接收射频输入端接收的射频信号，选择该射频信号中包含X频段的第一带宽；二级窄带带通滤波器N3接着进行进一步选择带宽滤波，在第一带宽中选择相对较窄的包含X频段的第二带宽，输出选择后的射频信号，第二带宽落在第一带宽内。
[0029]—中频部分对射频信号进行第一次下变频，包括第一混频器N4、高通滤波器N5和三级带通滤波器N7。第一次下变频将射频信号的载频下降一定程度，但并不下降到锁相接收机之后的设备可以处理的频率(接收信号)，可以理解为中间频率部分。
[0030]在一中频部分中，第一混频器N4 —方面接收二级窄带带通滤波器N3输出的射频信号，另一方面接收本振信号一，将射频信号和本振信号一相混频合成，以实现射频信号的下变频，混频后产生一中频信号。高通滤波器N5有效抑制一中频信号的镜屏干扰，只保留一中频信号的高频部分，该高频部分是包含了有效信号的部分。三级带通滤波器N7级联在高频滤波器N5之后，进一步选择一中频信号中包含接收信号频段的第三带宽，三级带通滤波器N7输出选择后的一中频信号。由于信号已经下变频，第三带宽和第一带宽或第二带宽之间没有重叠部分，三级带通滤波器N7是对一中频信号的带宽选择。
[0031]二中频部分对射频信号进行第二次下变频，包括第二混频器N8、四级带通滤波器N10和锁相环N14。第二次下变频将射频信号的载频进一步下降一定程度，下降到锁相接收机之后的设备可以处理的频率，也就是所需的不带载频的接收信号的频率。
[0032]在二中频部分中，第二混频器N8 —方面接收三级带通滤波器N7输出的一中频信号，另一方面接收本振信号二，将一中频信号和本振信号二相混频合成，以实现射频信号的二次下变频，混频后产生二中频信号。四级带通滤波器N10进一步选择二中频信号中包含接收信号频段的第四带宽，由于再次的下变频，第四带宽和第一带宽、第二带宽或第三带宽之间没有重叠部分，四级带通滤波器N10是对二中频信号的带宽选择，该带宽可以差不多是接收信号所占的频带部分。锁相环N14级联在四级带通滤波器N10之后，输出锁相的接收信号。
[0033]本发明实施例的锁相接收机实