一种用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器。通过在该低噪声功率放大器设置匹配电阻、单刀双掷射频开关、射频放大器和微处理器的方式，由微处理器控制单刀双掷射频开关分别接入匹配电阻和天线输入端，使该低噪声功率放大器在不同的时间段内分别输出本底噪声，或者包含本底噪声、卫星信号和外部干扰在内的总接收信号，以便接收机利用本底噪声和总接收信号功率的差值变化来实时识别判断是否存在干扰信号。这种方式实现了对本底噪声功率和总接收信号功率的独立测量，不受环境温度的影响，提高了检测效率，方便使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种低噪声功率放大器，特别是涉及一种用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器。
技术介绍
随着GPS和“北斗”卫星导航定位以及授时业务在我国的普遍应用，对国民经济有重要影响的行业部门，如通信、电力、交通、金融等，不仅对卫星导航定位及授时业务的精准性有较高要求，对其依赖性也大大增强，主要或完全通过卫星导航定位及授时来提供基础服务和技术支持，因此对卫星导航定位及授时业务的安全性提出了更高要求。由于卫星导航接收设备(包括定位、导航、授时等功能)接收来自外层空间导航卫星发出的信号，这些信号经过长距离传输后，到达接收设备的信号功率很小，而接收设备的接收天线通常具有较宽的波束，除了接收所需的有用信号外，还会感应接收天线周围的其他噪声及无用信号，这些噪声和无用信号对于有用信号而言可以视为干扰，并且成分复杂，既包括其他设备辐射的普通干扰信号，还可能有恶意的大功率干扰信号、虚假欺骗干扰信号等。如果卫星导航接收设备被这些干扰信号侵入，则有可能丧失定位、授时等功能，也有可能被欺骗而产生错误的位置和时间信息，进而可能会对重要的行业部门产生极为不利的影响，甚至造成严重后果和重大损失。现有技术中，低噪声功率放大器只能输出包含本底噪声、外部噪声(各类干扰信号均可视为外部噪声)和有用信号在内的总接收信号，不能单独输出低噪声功率放大器的本底噪声。而低噪声功率
放大器输出的总接收信号再经过不同长度、不同衰减量的电缆传输到接收机时，接收机收到的总接收信号的功率存在较大的变化范围，接收机很难根据接收到的总接收信号功率的大小来判断是否存在干扰。基于上述原因，有必要提供一种用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器，由此既能够单独输出该低噪声功率放大器的本底噪声，又能够输出包含本底噪声、外部噪声和接收信号在内的总接收信号，以便后一级接收机通过分别检测本底噪声功率和总接收信号功率来准确判断识别是否存在干扰。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器，解决现有技术中低噪声功率放大器因不能单独输出本底噪声而难以快速检测、准确判别是否存在干扰信号的问题。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器，包括天线输入端、射频信号输出端和电源输入端，该低噪声功率放大器包括匹配电阻、单刀双掷射频开关、射频放大器和微处理器，该单刀双掷射频开关的一个输入端与该天线输入端电连接，该单刀双掷射频开关的另一个输入端与该匹配电阻电连接，该单刀双掷射频开关的公共输出端与该射频放大器的输入端电连接，该射频放大器的输出端与该射频信号输出端电连接，该单刀双掷射频开关与该微处理器电连接并受该微处理器控制，该电源输入端连接该单刀双掷射频开关、射频放大器和微处理器。在本技术用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器的另一个实施例中，该匹配电阻的阻值与该天线输入端的输入特性阻抗值相同。在本技术用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器的另一
个实施例中，该射频信号输出端和电源输入端为同一个双信号端口，该双信号端口与一个馈电网络的混合信号输出端电连接，该馈电网络的射频信号输入端连接该射频放大器的输出端，该馈电网络的直流电源输出端连接该单刀双掷射频开关、射频放大器和微处理器。在本技术用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器的另一个实施例中，该馈电网络的该混合信号输出端与该射频信号输入端之间连接有电容器，该馈电网络的该混合信号输出端与该直流电源输出端之间连接有电感器，该直流电源输出端连接一个稳压器的输入端，该稳压器的输出端连接该单刀双掷射频开关、射频放大器和微处理器。在本技术用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器的另一个实施例中，该单刀双掷射频开关为单片集成电路射频开关，该集成电路射频开关的插入损耗小于1dB，隔离度大于30dB，带宽为1GHz～2GHz，工作频率涵盖该天线输入端外部连接的天线所接收的卫星导航信号的中心频率。在本技术用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器的另一个实施例中，该射频放大器包括两个级联的放大器组件，其中，第一级放大器组件的输入端与该单刀双掷射频开关的公共输出端电连接，该第一级放大器组件的输出端与第二级放大器组件的输入端电连接，该第二级放大器组件的输出端连接该馈电网络的射频信号输入端，第一级放大器的增益大于18dB，噪声系数低于1dB，第二级放大器的增益大于20dB，噪声系数低于4dB，1dB压缩点的输出功率不小于0dBm。在本技术用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器的另一个实施例中，在该第一级放大器组件的输入端与该单刀双掷射频开关的公共输出端之间串接第一声带通滤波器，在该第一级放大器组件的输出端与第二级放大器组件的输入端之间串接第二带通滤波器。本技术的有益效果是：通过在该低噪声功率放大器中设置匹配电阻、单刀双掷射频开关、射频放大器和微处理器的方式，由微处理器控制单刀双掷射频开关分别接入匹配电阻和天线输入端，以便接收机测量该低噪声功率放大器的本底噪声和总接收信号的输出功率，再用这两个功率的差值变化来实时识别判断是否存在干扰信号。这种方式实现了对本底噪声功率和总接收信号输出功率的独立测量，并且，这两种功率测量可以实时自动进行切换，不受环境温度的影响，提高了检测效率，方便使用。附图说明图1是本技术用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器一实施例的组成图；图2是本技术用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器另一实施例的组成图；图3是本技术用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器中馈电网络组成图；图4是本技术用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器的使用方法流程图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施例，对本技术进行更详细的说明。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本技术。本说明书所使用的术
语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面结合附图，对本技术的各实施例进行详细说明。图1是本技术用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器一实施例的组成图。在图1中，该低噪声功率放大器10包括天线输入端11、射频信号输出端16和电源输入端17。其中，天线输入端11用于连接卫星导航信号接收天线，例如接收GPS L1频点信号的微带天线，可选用张家港保税区灿勤微波技术有限公司生产的DA1575S10T4微带天线；射频信号输出端16用于将该低噪声功率放大器10放大输出的射频信号通过射频电缆输出给后一级的接收机；电源输入端17用于连接直流电源，由此向该低噪声功率放大器10供电。进一步的，在该低噪声功率放大器10内部还包括匹配电阻12、单刀双掷射频开关13、射频放大器15和微处理器14。从图1可以看出，该单刀双掷射频开关13的一个输入端131与该天本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器，包括天线输入端、射频信号输出端和电源输入端，其特征在于，所述低噪声功率放大器包括匹配电阻、单刀双掷射频开关、射频放大器和微处理器，所述单刀双掷射频开关的一个输入端与所述天线输入端电连接，所述单刀双掷射频开关的另一个输入端与所述匹配电阻电连接，所述单刀双掷射频开关的公共输出端与所述射频放大器的输入端电连接，所述射频放大器的输出端与所述射频信号输出端电连接，所述单刀双掷射频开关与所述微处理器电连接并受所述微处理器控制，所述电源输入端连接所述单刀双掷射频开关、射频放大器和微处理器。

【技术特征摘要】
1.一种用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器，包括天线输入端、射频信号输出端和电源输入端，其特征在于，所述低噪声功率放大器包括匹配电阻、单刀双掷射频开关、射频放大器和微处理器，所述单刀双掷射频开关的一个输入端与所述天线输入端电连接，所述单刀双掷射频开关的另一个输入端与所述匹配电阻电连接，所述单刀双掷射频开关的公共输出端与所述射频放大器的输入端电连接，所述射频放大器的输出端与所述射频信号输出端电连接，所述单刀双掷射频开关与所述微处理器电连接并受所述微处理器控制，所述电源输入端连接所述单刀双掷射频开关、射频放大器和微处理器。2.根据权利要求1所述的用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器，其特征在于，所述匹配电阻的阻值与所述天线输入端的输入特性阻抗值相同。3.根据权利要求2所述的用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器，其特征在于，所述射频信号输出端和电源输入端为同一个双信号端口，所述双信号端口与一个馈电网络的混合信号输出端电连接，所述馈电网络的射频信号输入端连接所述射频放大器的输出端，所述馈电网络的直流电源输出端连接所述单刀双掷射频开关、射频放大器和微处理器。4.根据权利要求3所述的用于卫星导航及授时的低噪声功率放大器，其特征在于，所述馈电网络的所述混合信号输出端与所述射频信号输入端之间连接有电容器，所述馈电网络的所述混合信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，
申请(专利权)人：江苏指南针导航通信技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32