全双工甚高频数据交换系统用接收机技术方案

本发明专利技术提供了一种全双工甚高频数据交换系统用接收机，本发明专利技术所设计的接收机，其内部环形器输出端连接限幅器，该限幅器由肖特基二极管组成，可将发射信号幅度限制在+3dBm，同时在VHF频段插损小于0.2dB，对接收机噪声系数影响较小，限幅器输出使用中功率放大器，其1dB压缩点比增益大3dB以上，可确保接收机各有源器件均工作在线性状态。在接收机前级，通过多个限幅器和放大器，可以将发射信号幅度逐级进行抑制，最后在接收机末级使用滤波器将发射信号进行完全抑制。

Receiver for Full Duplex VHF Data Exchange System

【技术实现步骤摘要】
全双工甚高频数据交换系统用接收机
本专利技术涉及一种全双工甚高频数据交换系统用接收机。
技术介绍
目前国际海事业务主要使用VHF频段，根据国际电信联盟修改的《无线电规则》中相关规定，甚高频数据交换系统(VDES：VHFDataExchangeSystem)中卫星所使用的频率方案之一为上行信号156.775～157.325MHz和161.8～162.025MHz，下行信号频率为160.9825～161.4875MHz，其中两个上行频段均存在上行信号。根据VDES后续发展建议要求，卫星设备与船舶的通信为全双工模式，即卫星上VDES系统中接收机和发射机同时工作，且共用一副收发天线。收发天线共用系统中一般使用环形器进行收发信号的隔离，VHF频段环形器各端口的隔离度典型值为25dB，考虑到发射信号功率一般不低于+30dBm，接收机最小信号电平为-110dBm，需要在接收机中将发射信号进行抑制，确保接收机正常工作。由于VDES系统中上行频率与下行频率最小间隔为325kHz，若在接收机中仅使用滤波器将发射信号进行抑制，对滤波器矩形系数要求极高，需要使用多个滤波器，体积较大。另外，为保证接收机正常工作，需在接收机第一级放大器前将发射信号进行有效抑制，且不能对接收机的噪声系数有较大影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全双工甚高频数据交换系统用接收机。为解决上述问题，本专利技术提供一种全双工甚高频数据交换系统用接收机，包括：第一环形器1，所述第一环形器1为三端口器件，三端口器件分别与收发天线、发射信号和第二限幅器2的输入端连接；第二限幅器2，所述第二限幅器2的输出端与第三放大器3的输入端连接；第三放大器3，所述第三放大器3的输出端与第四限幅器4的输入端连接；第四限幅器4，第四限幅器4的输出端与第五放大器5的输入端连接；第五放大器5，第五放大器5的输出端与第六限幅器6的输入端连接；第六限幅器6，第六限幅器6的输出端与第七声表面波滤波器7的输入端连接；第七声表面波滤波器7，所述第七声表面波滤波器7的输出端与第八放大器的输入端8连接；第八放大器8，所述第八放大器8的输出端与第九限幅器9的输入端连接；第九限幅器9，所述第九限幅器9的输出端与第十放大器10的输入端连接；第十放大器10，所编写第十放大器10的输出端与第十一限幅器11的输入端连接；第十一限幅器11，所述第十一限幅器11的输出端与第十二功分器12的输入端连接；第十二功分器12，第十二功分器12的第一输出端与第十三晶体滤波器13连接，第十二功分器12的第二输出端与第十四晶体滤波器14连接；第十三晶体滤波器13，第十三晶体滤波器13的输出端与第十五功分器15的第一输入端连接；第十四晶体滤波器14，第十四晶体滤波器14的输出端与第十五功分器15的第二输入端连接；第十五功分器15，第十五功分器15的输出端与第十六放大器16的输入端连接；第十六放大器16，第十六放大器16的输出端输出接收信号。进一步的，在上述接收机中，发射信号与从所述收发天线得到的接收信号频率范围为156MHz～162MHz，所述接收机中接收信号和发射信号同时存在，所述接收信号有两个频段。进一步的，在上述接收机中，所述第十三晶体滤波器13和第十四晶体滤波器14分别接收所述两个频段的接收信号。进一步的，在上述接收机中，所述第一环形器1将来自收发天线的接收信号传输至第二限幅器2，并将发射信号传输至收发天线。进一步的，在上述接收机中，所述第一环形器1的三端口器件的端口隔离度25dB、端口驻波1.2、插损0.5dB。进一步的，在上述接收机中，所述第二限幅器2的输入端将输入信号幅度限制在+3dBm。进一步的，在上述接收机中，所述第三放大器3、第五放大器5、第八放大器8、第十放大器10和第十六放大器16均为中功率放大器，所述第三放大器3、第五放大器5、第八放大器8、第十放大器10和第十六放大器16的1dB压缩点分别比各自的增益大3dB以上。进一步的，在上述接收机中，所述第二限幅器2、第四限幅器4、第六限幅器6、第九限幅器9、第十一限幅器11均由两个肖特基二极管组成。进一步的，在上述接收机中，所述第十二功分器12将信号功分两路，分别连接所述第十三晶体滤波器13和第十四晶体滤波器14，所述述第十三晶体滤波器13和第十四晶体滤波器14的输出连接至第十五功分器15，经第十五功分器15后合路输出至第十六放大器16的输入端。与现有技术相比，本专利技术在接收机前级，通过多个限幅器和放大器，可以将发射信号幅度逐级进行抑制，最后在接收机末级使用滤波器将发射信号进行完全抑制。利用本专利技术，可设计出一种VHF频段接收机，该接收机可以将发射频段大功率信号进行有效抑制，同时接收机各器件均能工作在较为线性状态，保证接收机后级的解调性能。本专利技术采用的设计方法在射频设计限幅器，可以在接收机输入端存在较大发射干扰的情况下保证接收机处于较为线性状态，发射干扰信号不会造成接收机内部元器件饱和失真、通道阻塞等情况，最大程度上保证接收机性能。附图说明图1是本专利技术一实施例的全双工甚高频数据交换系统用接收机框图；图2是本专利技术一实施例的全双工甚高频数据交换系统用接收机限幅器示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术提供一种全双工甚高频数据交换系统用接收机，包括：第一环形器1，所述第一环形器1为三端口器件，三端口器件分别与收发天线、发射信号和第二限幅器2的输入端连接；第二限幅器2，所述第二限幅器2的输出端与第三放大器3的输入端连接；第三放大器3，所述第三放大器3的输出端与第四限幅器4的输入端连接；第四限幅器4，第四限幅器4的输出端与第五放大器5的输入端连接；第五放大器5，第五放大器5的输出端与第六限幅器6的输入端连接；第六限幅器6，第六限幅器6的输出端与第七声表面波滤波器7的输入端连接；第七声表面波滤波器7，所述第七声表面波滤波器7的输出端与第八放大器的输入端8连接；第八放大器8，所述第八放大器8的输出端与第九限幅器9的输入端连接；第九限幅器9，所述第九限幅器9的输出端与第十放大器10的输入端连接；第十放大器10，所编写第十放大器10的输出端与第十一限幅器11的输入端连接；第十一限幅器11，所述第十一限幅器11的输出端与第十二功分器12的输入端连接；第十二功分器12，第十二功分器12的第一输出端与第十三晶体滤波器13连接，第十二功分器12的第二输出端与第十四晶体滤波器14连接；第十三晶体滤波器13，第十三晶体滤波器13的输出端与第十五功分器15的第一输入端连接；第十四晶体滤波器14，第十四晶体滤波器14的输出端与第十五功分器15的第二输入端连接；第十五功分器15，第十五功分器15的输出端与第十六放大器16的输入端连接；第十六放大器16，第十六放大器16的输出端输出接收信号。在此，本专利技术中，环形器：三端口器件，用于将发射信号、接收信号与天线连接；限幅器：将输入信号幅度限制在某一较低的固定电平，接收机中有多个限幅器，限幅器可以承受较大的输入功率；放大器：将信号进行放大，接收机中有多个放大器；滤波器：滤除带外信号；功分器：将输入信号功分两路进行输出，接收机中有两个功分器。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全双工甚高频数据交换系统用接收机，其特征在于，包括：第一环形器(1)，所述第一环形器(1)为三端口器件，所述三端口器件分别与收发天线、发射信号和第二限幅器(2)的输入端连接；第二限幅器(2)，所述第二限幅器(2)的输出端与第三放大器(3)的输入端连接；第三放大器(3)，所述第三放大器(3)的输出端与第四限幅器(4)的输入端连接；第四限幅器(4)，所述第四限幅器(4)的输出端与第五放大器(5)的输入端连接；第五放大器(5)，所述第五放大器(5)的输出端与第六限幅器(6)的输入端连接；第六限幅器(6)，第六限幅器(6)的输出端与第七声表面波滤波器(7)的输入端连接；第七声表面波滤波器(7)，所述第七声表面波滤波器(7)的输出端与第八放大器的输入端(8)连接；第八放大器(8)，所述第八放大器(8)的输出端与第九限幅器(9)的输入端连接；第九限幅器(9)，所述第九限幅器(9)的输出端与第十放大器(10)的输入端连接；第十放大器(10)，所编写第十放大器(10)的输出端与第十一限幅器(11)的输入端连接；第十一限幅器(11)，所述第十一限幅器(11)的输出端与第十二功分器(12)的输入端连接；第十二功分器(12)，第十二功分器(12)的第一输出端与第十三晶体滤波器(13)连接，第十二功分器(12)的第二输出端与第十四晶体滤波器(14)连接；第十三晶体滤波器(13)，第十三晶体滤波器(13)的输出端与第十五功分器(15)的第一输入端连接；第十四晶体滤波器(14)，第十四晶体滤波器(14)的输出端与第十五功分器(15)的第二输入端连接；第十五功分器(15)，第十五功分器(15)的输出端与第十六放大器(16)的输入端连接；第十六放大器(16)，第十六放大器(16)的输出端输出接收信号。...

【技术特征摘要】
1.一种全双工甚高频数据交换系统用接收机，其特征在于，包括：第一环形器(1)，所述第一环形器(1)为三端口器件，所述三端口器件分别与收发天线、发射信号和第二限幅器(2)的输入端连接；第二限幅器(2)，所述第二限幅器(2)的输出端与第三放大器(3)的输入端连接；第三放大器(3)，所述第三放大器(3)的输出端与第四限幅器(4)的输入端连接；第四限幅器(4)，所述第四限幅器(4)的输出端与第五放大器(5)的输入端连接；第五放大器(5)，所述第五放大器(5)的输出端与第六限幅器(6)的输入端连接；第六限幅器(6)，第六限幅器(6)的输出端与第七声表面波滤波器(7)的输入端连接；第七声表面波滤波器(7)，所述第七声表面波滤波器(7)的输出端与第八放大器的输入端(8)连接；第八放大器(8)，所述第八放大器(8)的输出端与第九限幅器(9)的输入端连接；第九限幅器(9)，所述第九限幅器(9)的输出端与第十放大器(10)的输入端连接；第十放大器(10)，所编写第十放大器(10)的输出端与第十一限幅器(11)的输入端连接；第十一限幅器(11)，所述第十一限幅器(11)的输出端与第十二功分器(12)的输入端连接；第十二功分器(12)，第十二功分器(12)的第一输出端与第十三晶体滤波器(13)连接，第十二功分器(12)的第二输出端与第十四晶体滤波器(14)连接；第十三晶体滤波器(13)，第十三晶体滤波器(13)的输出端与第十五功分器(15)的第一输入端连接；第十四晶体滤波器(14)，第十四晶体滤波器(14)的输出端与第十五功分器(15)的第二输入端连接；第十五功分器(15)，第十五功分器(15)的输出端与第十六放大器(16)的输入端连接；第十六放大器(16)，第十六放大器(16)的输出端输出接收信号。2.如权利要求1所述的全双工甚高频数据交换系统用接收机，其特征在于，发射信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文伟，张喆，刘建宇，刘婧，戴善江，王晨旭，
申请(专利权)人：上海航天计算机技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31