变频模块及无线电导航系统技术方案

本发明专利技术提供一种变频模块及无线电导航系统，变频模块包括混频器、至少两级串联的射频放大器、本地振荡器、控制器和数字衰减器；混频器的第一输入端与射频输入端连接，输出端与至少两级串联的射频放大器串联，第二输入端与本地振荡器的一端连接；本地振荡器的控制端与控制器的一端连接；数字衰减器设于至少两级串联的射频放大器之间，且数字衰减器的控制端与控制器的一端连接；控制器用于当变频模块工作时，控制本地振荡器产生目标频率的正弦波信号，并基于目标频率与预设频率衰减数值表，调节数字衰减器的衰减值，以调整变频模块的平坦度。本发明专利技术提供的变频模块可以实现对带内平坦度的精确调节。度的精确调节。度的精确调节。

【技术实现步骤摘要】
变频模块及无线电导航系统


[0001]本专利技术涉及无线电导航
，尤其涉及一种变频模块及无线电导航系统。

技术介绍

[0002]无线电导航系统具有定位时间短、定位精度高、可靠性高、无误差积累等诸多优点，在航海、航空和航天等领域中得到了广泛的应用，是新一代导航系统的首选方案。
[0003]在无线电导航系统中为了实现高容量、远距离的信息传输，需要通过变频模块的方式才能实现，无线电导航系统中通过变频可使天线更具移动性，这与频率与波长相逆有关，频率越高波长越短，越有利于设备的小型化。此外，无线电导航系统中的变频模块的性能指标还对无线电导航的精度、速度和导航的连续性有着很大的影响。
[0004]变频模块的变频通道作为微波射频通信系统的重要组成部分，其通道的带内平坦度的调节精度是变频模块性能能否提高的重要指标。目前，主要通过调节滤波器匹配和放大单片匹配实现带内平坦度，但是其调节的准确度较差，无法满足无线电导航系统对变频模块高带内平坦度的要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种变频模块及无线电导航系统，以解决现有的变频模块的带内平坦度较高，无法满足无线电导航系统要求的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种变频模块，包括：混频器、至少两级串联的射频放大器、本地振荡器、控制器和数字衰减器；混频器的第一输入端与射频输入端连接，输出端与至少两级串联的射频放大器串联，第二输入端与本地振荡器的一端连接；本地振荡器的控制端与控制器的一端连接；数字衰减器设于至少两级串联的射频放大器之间，且数字衰减器的控制端与控制器的一端连接；控制器用于当变频模块工作时，控制本地振荡器产生目标频率的正弦波信号，并基于目标频率与预设频率衰减数值表，调节数字衰减器的衰减值，以调整变频模块的平坦度；其中，预设频率衰减数值表中包括本地振荡器的多个预设频率，且每个预设频率与数字衰减器的衰减值有对应关系。
[0007]在一种可能的实现方式中，预设频率衰减数值表为基于数字衰减器不工作时，对变频模块进行平坦度测试，基于变频模块在预设频率范围内的频率功率曲线与预设功率幅值得到的。在一种可能的实现方式中，预设频率衰减数值表为当衰减器的衰减值为0时，采用信号源和网络分析仪对变频模块进行带内平坦度测试，得到变频模块在预设频率范围内的每个频点上的功率幅值；基于变频模块在每个频点上的功率幅值，以及变频模块在每个频点上的预设功率
幅值，确定变频模块在每个频点上的衰减值；基于变频模块在所有频点对应的衰减值，构建变频模块的预设频率衰减数值表。
[0008]在一种可能的实现方式中，变频模块在每个频点上的衰减值为变频模块在每个频点上的功率幅值与变频模块在每个频点上的预设功率幅值的差值。在一种可能的实现方式中，控制器用于基于目标频率和预设频率衰减数值表，确定目标频率对应的预设频率衰减数值表中的频点的衰减值，并用于调节数字衰减器在该衰减值处工作。在一种可能的实现方式中，目标频率和预设频率衰减数值表中的目标频点相对应，其中，目标频点为预设频率衰减数值表中的任意一个频点。
[0009]在一种可能的实现方式中，数字衰减器的最小步进为0.25dB。
[0010]在一种可能的实现方式中，变频模块的平坦度小于等于0. 5dB。
[0011]在一种可能的实现方式中，变频模块还包括多个滤波器，第一滤波器设于射频输入端和混频器之间，第二滤波器设于混频器和至少两级串联的射频放大器之间，第三滤波器设于至少两级串联的射频放大器和射频输出端之间。
[0012]第二方面，本专利技术实施例提供了一种无线电导航系统，包括：第一方面或第一方面的任意实施方式的变频模块。本专利技术实施例提供一种变频模块及无线电导航系统，通过在至少两级串联的射频放大器之间设置一数字衰减器，变频模块在正常工作时，控制器在控制本地振荡器产生目标频率的信号时，同时基于目标频率与预设频率衰减数值表，调节数字衰减器的衰减值，以调整变频模块的带内平坦度。使用本专利技术提供的变频模块，可以在硬件调节带内平坦度后，采用控制器通过软件控制数字衰减器的衰减值，以实现对变频模块的带内平坦度进行精确的调节，从而满足无线电导航系统对变频模块高带内平坦度的要求。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本专利技术实施例提供的一种变频模块的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种预设频率衰减数值表的确定方法流程图；图3是本专利技术实施例提供的另一种变频模块的结构示意图。
具体实施方式
[0015]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0016]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
[0017]正如
技术介绍
中所描述的，变频模块在设计中有带内平坦度的要求。带内平坦度即变频模块在输入信号和增益保持不变的情况下，在输出端测试变频模块在有效工作频率带宽内不同频率对应的输出功率信号幅值，用最大和最小输出功率信号的幅值差描述其带内平坦度。带内平坦度太大会造成系统线性失真，这将导致传输信号经过变频模块后产生信号失真。当带内波动超过接收机的容差范围时，接收机无法正常接收解调出射频信号，相当于受到了强干扰的影响，这将导致无线电导航精度失真，甚至造成导航中断。
[0018]变频模块在组装完成后，由于链路中各器件连接的阻抗不匹配，因此在未经调试时，由于阻抗不匹配，变频模块的带内平坦度指标参差不齐，差的在带内能达到4db以上，而且带宽越大平坦度差异越大。平坦度差通常是因为滤波器器件阻抗不匹配以及射频放大器阻抗不匹配引起的，因而，在常规调试中是依靠在硬件电路中调节滤波器、射频放大器等的阻抗匹配来调整平坦度。这种硬件调节平坦度的方法通常只能将平坦度调整到1db以内，而且硬件调整通常只能在产品的调试阶段进行，调整灵活性较差。
[0019]为了解决现有技术问题，本专利技术实施例提供了一种变频模块及无线电导航系统。下面首先对本专利技术实施例所提供的变频模块进行介绍。
[0020]一种变频模块如图1所示，包括混频器20、至少两级射频放大器、本地振荡器30、控制器50和数字衰减器60。两级射频放大器分别为第一射频放大器41和第二射频放大器42。
[0021]混频器20的第一输入端与射频输入10连接，输出端与至少两级串联的射频放大器串联，第二输入端与本地振荡器30的一端连接。本地振荡器30的控制端与控制器50的一端连接。数字衰减器60设于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变频模块，其特征在于，包括混频器、至少两级串联的射频放大器、本地振荡器、控制器和数字衰减器；所述混频器的第一输入端与射频输入端连接，输出端与所述至少两级串联的射频放大器串联，第二输入端与所述本地振荡器的一端连接；所述本地振荡器的控制端与所述控制器的一端连接；所述数字衰减器设于所述至少两级串联的射频放大器之间，且所述数字衰减器的控制端与所述控制器的一端连接；所述控制器用于当所述变频模块工作时，控制所述本地振荡器产生目标频率的正弦波信号，并基于所述目标频率与预设频率衰减数值表，调节所述数字衰减器的衰减值，以调整所述变频模块的平坦度；其中，所述预设频率衰减数值表中包括所述本地振荡器的多个预设频率，且每个预设频率与所述数字衰减器的衰减值有对应关系。2.如权利要求1所述的变频模块，其特征在于，所述预设频率衰减数值表为基于所述数字衰减器不工作时，对所述变频模块进行平坦度测试，基于所述变频模块在预设频率范围内的频率功率曲线与预设功率幅值得到的。3.如权利要求2所述的变频模块，其特征在于，所述预设频率衰减数值表为当所述数字衰减器的衰减值为0时，采用信号源和网络分析仪对所述变频模块进行带内平坦度测试，得到所述变频模块在预设频率范围内的每个频点上的功率幅值；基于所述变频模块在每个频点上的功率幅值，以及所述变频模块在每个频点上的预设功率幅值，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志武，郝孟辰，魏立云，
申请(专利权)人：石家庄银河微波技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：