一种地面塔康信号距离模拟设备制造技术

本实用新型专利技术涉及无线技术领域，具体涉及一种地面塔康信号距离模拟设备。设备包括FPGA、信号驱动电路、天线电路、信号放大电路、检波电路、信号比较电路，解决了传统系统体积庞大、功耗高，稳定性差等缺点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线通信领域，具体涉及一种地面塔康信号距离模拟设备。
技术介绍
在无线领域中，塔康地面信标台与机载导航设备配套使用，飞行指引系统对导航数据进行解算，实现空－地间方位及距离的测量和空－空距离测量。传统地面塔康信号模拟设备需要大量模拟电路进行前端的信号调制处理，而且在模拟距离的同时兼顾方位模拟，系统体积庞大、功耗高，稳定性较差。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种只用于地面塔康信号距离模拟设备，该设备使用器件少，功耗低，扩展性强，可对一般塔康信号系统测量的距离结果起到辅助矫正的作用。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种地面塔康信号距离模拟设备，包括有：FPGA：发送输出信号到信号驱动电路，接收信号比较电路的输入信号，并对信号进行处理，计算出地面塔康信号的距离；信号驱动电路：对FPGA发送过来的输出信号进行放大处理，将处理后的输出信号发送到天线电路；天线电路：发送信号驱动电路的输出信号，将返回的输入信号发送到信号放大电路，对信号进行阻抗匹配，保证信号最大传输距离；信号放大电路：接收并放大天线电路发送的输入信号，将输入信号传输给检波电路；检波电路：接收信号放大电路输出的输入信号，分离输入信号为脉冲信号，将脉冲信号发送到信号比较电路；信号比较电路：接收检波电路发送的脉冲信号跟参考电压进行比较，输出结果发送到FPGA端。作为本技术的优选方案，信号驱动电路采用反相器多级递增结构，其结构为：反相器U1输入端连接FPGA的信号输出端，输出端连接反相器U2、反相器U5和反相器U6的输入端；反相器U2的输出端连接反相器U3和反相器U4的输入端；电容C7一端连接反相器U3和反相器U4的输出端，另一端作为信号的正输出端；电容C8一端连接反相器U5和反相器U6的输出端，另一端作为信号的负输出端，此结构采用推挽形式，多级放大，结构简单。作为本技术的优选方案，天线电路除集成天线外还含有SMA接口，在集成天线不能满足使用需求的情况下，可外接独立天线扩展使用功能。作为本技术的优选方案，信号放大电路采用二级集成运放放大电路，二级集成运放放大电路可在保证精度的情况下放大信号200倍到500倍，可保证系统正常运行。作为本技术的优选方案，检波电路包括两个肖特基二极管，具体结构为信号输入端连接二极管D1的输入端和二极管D2的输出端；信号输出端连接二极管D1的输出端并通过电容C12接地；二极管D2的输出端接地；构成的倍压检波电路有效地分离出检测脉冲信号送入信号比较器。作为本技术的优选方案，信号比较电路包括集成运放比较电路，结构简单仅需要一个集成运放芯片完成电压比较的功能。作为本技术的优选方案，信号比较电路中的集成运放芯片U9A的正输入端分别连接电阻R11和电容C13接地，电阻R11的接地端还连接二极管D3的输出端，二极管D3的输入端连接FPGA作为控制端，通过FPGA发出信号方便控制系统工作状态。系统通过FPGA产生信号，经处理后通过天线发送到目标物返回，天线接收返回信号经过发放大、检波、比较后返回到FPGA，FPGA通过问答式双程测距原理计完成地面塔康信号距离模拟。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：使用FPGA简化了硬件结构，使用器件少，功耗低，扩展性强，测量精度高，模拟效果好。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2为本技术的FPGA电路图。图3为本技术的信号驱动电路图。图4为本技术的信号比较电路图。图5为本技术的检波电路图。图6为本技术的信号放大电路图。图7为本技术的天线电路图。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。图1为本技术的结构示意图，FPGA：发送输出信号到信号驱动电路，接收信号比较电路的输入信号，并对信号进行处理，计算出地面塔康信号的距离；信号驱动电路：对FPGA发送过来的输出信号进行放大处理，将处理后的输出信号发送到天线电路；天线电路：发送信号驱动电路的输出信号，将返回的输入信号发送到信号放大电路，对信号进行阻抗匹配，保证信号最大传输距离；信号放大电路：接收并放大天线电路发送的输入信号，将输入信号传输给检波电路；检波电路：接收信号放大电路输出的输入信号，分离输入信号为脉冲信号，将脉冲信号发送到信号比较电路；信号比较电路：接收检波电路发送的脉冲信号跟参考电压进行比较，输出结果发送到FPGA端。图2为本技术的FPGA电路图，FPGA端口RF_P和RF_N分别作为信号输出和输入端，可选择任意I/O口作为控制端口与信号比较电路的控制端口ctr，外部时钟使用晶振Y1，对不用的采样需求可在FPGA内部进行频率转换满足使用效用。图3为本技术的信号驱动电路图，信号驱动电路采用反相器多级递增结构，其结构为：反相器U1输入端连接FPGA的信号输出端，输出端连接反相器U2、反相器U5和反相器U6的输入端；反相器U2的输出端连接反相器U3和反相器U4的输入端；电容C7一端连接反相器U3和反相器U4的输出端，另一端作为信号的正输出端；电容C8一端连接反相器U5和反相器U6的输出端，另一端作为信号的负输出端。图4为本技术的信号比较电路图，信号比较电路中的集成运放芯片U9A的正输入端分别连接电阻R11和电容C13接地，电阻R11的接地端还连接二极管D3的输出端，二极管D3的输入端连接FPGA作为控制端，通过FPGA发出信号方便控制系统工作状态，集成运放芯片U9A的负输入端连接信号输入，输出端作为信号输出并通过电阻R9连接到VCC；集成运放芯片U9A的正输入端还通过电阻R10连接到VCC。图5为本技术的检波电路图，包括两个肖特基二极管，具体结构为信号输入端连接二极管D1的输入端和二极管D2的输出端；信号输出端连接二极管D1的输出端并通过电容C12接地；二极管D2的输出端接地；构成的倍压检波电路有效地分离出检测脉冲信号送入信号比较器。图6为本技术的信号放大电路图，采用二级集成运放放大电路，两个集成运放芯片U7A和U8A的正输入端分别通过电阻R7和电阻R8连接到VCC，调节电阻R7和电阻R8的阻值满足运放的偏置电压。图7为本技术的天线电路图，电感和电容构成阻抗匹配滤波电路，当集成天线并联有SMA接口，方便扩展使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地面塔康信号距离模拟设备，其特征在于，包括有：FPGA：发送输出信号到信号驱动电路，接收信号比较电路的输入信号，并对信号进行处理，计算出地面塔康信号的距离；信号驱动电路：对FPGA发送过来的输出信号进行放大处理，将处理后的输出信号发送到天线电路；天线电路：发送信号驱动电路的输出信号，将返回的输入信号发送到信号放大电路，对信号进行阻抗匹配，保证信号最大传输距离；信号放大电路：接收并放大天线电路发送的输入信号，将输入信号传输给检波电路；检波电路：接收信号放大电路输出的输入信号，分离输入信号为脉冲信号，将脉冲信号发送到信号比较电路；信号比较电路：接收检波电路发送的脉冲信号跟参考电压进行比较，输出结果发送到FPGA端。

【技术特征摘要】
1.一种地面塔康信号距离模拟设备，其特征在于，包括有：
FPGA：发送输出信号到信号驱动电路，接收信号比较电路的输入信号，并对信号进行处理，计算出地面塔康信号的距离；
信号驱动电路：对FPGA发送过来的输出信号进行放大处理，将处理后的输出信号发送到天线电路；
天线电路：发送信号驱动电路的输出信号，将返回的输入信号发送到信号放大电路，对信号进行阻抗匹配，保证信号最大传输距离；
信号放大电路：接收并放大天线电路发送的输入信号，将输入信号传输给检波电路；
检波电路：接收信号放大电路输出的输入信号，分离输入信号为脉冲信号，将脉冲信号发送到信号比较电路；
信号比较电路：接收检波电路发送的脉冲信号跟参考电压进行比较，输出结果发送到FPGA端。
2.根据权利要求1所述的一种地面塔康信号距离模拟设备，其特征在于：所述的信号驱动电路采用反相器多级递增结构，其结构为：反相器U1输入端连接FPGA的信号输出端，输出端连接反相器U2、反相器U5和反相器U6的输入端；反相器U2的输出端连接反相器U3和反相器U4的输入端；电容C7一端连接反相器U3和反...

【专利技术属性】
技术研发人员：董理，
申请(专利权)人：四川鸿创电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51