區(qū)域無線電導航系統(tǒng)中射頻接收機的研究與設(shè)計

劉躍芹

【摘?要】上個世紀以后，隨著電磁波的增多，天氣與季節(jié)以及能見度乃至環(huán)境等等都因航海而受到了一定的限制，擺脫了精度低的局面，避開了山巖的危險，走上了艦長和航母的征程港口安全著陸和通航已成為航空和海洋工業(yè)促進經(jīng)濟發(fā)展、保障軍事任務(wù)實施的完全可靠的技術(shù)手段。

【關(guān)鍵詞】區(qū)域;無線電導航系統(tǒng);射頻接收機

發(fā)射機接收單頻信號。輸入無線頻率信號與輸出信號不同。類似地，如果一個信號可以直接干擾最終輸出，那么使用該系統(tǒng)就可以實現(xiàn)最安全和最佳的二次變頻。換句話說。首先將信號轉(zhuǎn)換為高頻（10MHz）進行控制。信號到達大動態(tài)范圍AGC后，轉(zhuǎn)換到指定的出口。輸出頻率為0891mhz，信號擴展到所需電平。為了達到80dB的AGC范圍，需要二級AGC。第二轉(zhuǎn)速表的輸入信號不宜過大（如接近+5dBm），輸入信號過大（-10dBm），混頻器失真嚴重，影響接收機的線性標準。系統(tǒng)決定在低噪聲放大器后和第一混頻器前加入高線性AGC，在ACC范圍內(nèi)40dB，AGC可以抑制大信號（-10dB），降低混頻器的輸入信號和失真。當放大器達到40dB的AGC范圍時，第二級AGC位于第一級之后，這顯示了接收機飛片的結(jié)構(gòu)。

1射頻前端的可行性論證

為了達到發(fā)送和接收傳單的目的，需要準確計算出靈敏度、聲像圖、增益分布、接收機線性度等指標，從而了解所選擇的架構(gòu)和具體電路是否能滿足要求。

1.1靈敏度和噪聲系數(shù)

接收機靈敏度的公式為：

其中，S一接收機靈敏度，單位 dBm;

NF一接收機噪聲系數(shù)，單位dB;B=檢波前的中頻帶寬，單位Hz;

Ksn=信號檢波所需的（S+N）/N，單位dB;

Km=調(diào)制特性的函數(shù)，與信號調(diào)制類型有關(guān)，單位dB。

本項目中，NF=5dB，B=400kHz，采用相干解調(diào)的BPSK信號信噪比為8.4dB。因此，理論靈敏度可確定如下：

系統(tǒng)總噪聲可表示為：

1.2 線性度

串級系統(tǒng)在總輸入中的調(diào)制計算公式如下：

其中，IP，.2...由方程（6-3）得到的各級模塊第三方輸入的DB值換算成的線性值表明，級聯(lián)IP不僅與每級模塊的P有關(guān)，還與早期模塊的增益有關(guān)。各級模塊的線性度非常重要。

通過計算系統(tǒng)總輸入IP+9.7dbm，實際測試表明，該指標可以滿足整個系統(tǒng)的線性度要求。

1.3系統(tǒng)動態(tài)范圍及無雜散動態(tài)范圍

系統(tǒng)的動態(tài)范圍可以用PnJlaB和 MDS之差來計算定義：

接收機輸入信號從超過3dB噪聲閾值的點到第三方?jīng)]有互調(diào)相關(guān)反應(yīng)的點的功率動態(tài)范圍：

根據(jù)目前的結(jié)果，我們最終可以計算出系統(tǒng)的錯誤自由動態(tài)范圍。

2射頻前端的電路設(shè)計

VGA電路

為了改變40dB的有利范圍，需要1-iv增益控制電壓，所需時間小于1US。兩個r-2r-vga網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖所示。與以往的非線性電壓控制技術(shù)相比，控制精度有了明顯提高，且上述電阻網(wǎng)絡(luò)均穩(wěn)定，提供了6.202db的電阻，七級網(wǎng)絡(luò)降低到42.1db。平滑控制是一種獨特的增益控制技術(shù)。在沒有固定ad603放大器的情況下，可以實現(xiàn)高線性度和大信號的衰減。這是一個小信號，它總是一個固定的增益。當系統(tǒng)設(shè)計有一個最大的擋板來擴展正確的放大倍數(shù)和最大的輸入信號時，數(shù)據(jù)顯示器件的最大信號可能在I扭轉(zhuǎn)時達到最大值。大信號的結(jié)果就是歐洲系統(tǒng)。通過這種方法，在低非線性失真的條件下，可以很好地識別放大和電阻的大信號。由于沒有內(nèi)部檢測電路，控制電壓必須由專門的外部電路產(chǎn)生。在本設(shè)計中，控制電壓必須由鍺二極管外殼檢測，其次，市面上通過精密運算放大器進行檢測，電路圖需要探測器二極管輸入足夠的信號輸出，在探測器二極管發(fā)生器前面加一個放大器，但為了避免這種情況，循環(huán)安全應(yīng)考慮道路[2]。通過反復詳細的故障查找，二次線可以達到設(shè)計目標，并在等級連接后可以達到總數(shù)量。

隨著電子設(shè)備技術(shù)的不斷發(fā)展，放大器的集成化和多樣化迅速發(fā)展，設(shè)計和使用功能日益強大。性能方面，低噪聲放大器的聲數(shù)小于0.5dB，可以在S波段工作。高線性放大器的p-1db可以達到+30dBm，IP可以達到+50dbm，專用放大模塊的優(yōu)點可以超過60dB，VGA增益放大器在單電源下可以達到50dB的動態(tài)范圍。在信道中使用的放大器主要集中在增益、p-1db壓縮點和公共成本上，其噪聲系數(shù)是機器噪聲的影響，其貢獻可以忽略不計。當接收機為高線性時，放大器的線性指數(shù)IP對信道的影響較大，后者的影響較大。雖然接收器上第一個放大器的IP非常重要，但在通道上選擇放大器的基本原則是其中通道前端放大器是一種高性能放大器。通道越高，信號輸出電平越低。利益是最重要的因素。通道后端放大器必須是高p1db流水線。

為了保證通道的線性度，放大器對p1db提出了更高的要求。同樣，信道后期對IP的需求也提高到高線性度收發(fā)機，但高壓高速放大器的功耗相對較高，超過50mm。

通道速度越低，信號輸出越高。為了保證通道的線性度，后放對p1db的要求相對較低。對于高速接收機，在同一壓縮點的信道后期對IP的要求會有所提高，高線性放大器的電流消耗一般在50ma以上。

一般來說，穩(wěn)定度為80-120db，接收通道的總增益具有高靈敏度和寬頻帶的接入范圍，可以實現(xiàn)接收通道的總利潤，因此放大器可以連接到接收通道。如果沒有混頻器、濾波器等無損耗元件，會出現(xiàn)串接刺激現(xiàn)象，在選擇管道時可能會導致通道癱瘓，因此應(yīng)選擇穩(wěn)定性高、絕對穩(wěn)定的管道。

era3的預進氣電流為35mA，輸出電壓約為3.2V，因此可以計算出所需的偏置電阻RIAS

bias =（12-3.2）/0.035=251Q

結(jié)語

本文的研究成果為實現(xiàn)射破前端打下了基礎(chǔ)，因此本文的選題不僅具有非常重要的實用價值，而且具有重要的理論意義。

參考文獻：

[1]王夢達.區(qū)域?qū)Ш绞瞻l(fā)機設(shè)計[D].黑龍江：哈爾濱工程大學，2018.

[2]孫毅，胡建凱，劉墩文，等.毫米波雙通道接收機技術(shù)研究與應(yīng)用[Z].南京譽葆科技有限公司.2018.

（作者單位：中航飛機漢中飛機分公司）