專利名稱：一種反饋式頻率壓縮衛(wèi)星接收調(diào)諧器的制作方法
一種反饋式頻率壓縮衛(wèi)星接收調(diào)諧器，用于衛(wèi)星信號(hào)的地面接收，特別適用于電視衛(wèi)星的接收裝置。
現(xiàn)在的衛(wèi)星信號(hào)，如象衛(wèi)星電視信號(hào)，都是采用調(diào)制的方法，先把基頻信號(hào)進(jìn)行復(fù)合，如把圖象信號(hào)、聲音信號(hào)、同步信號(hào)等進(jìn)行復(fù)合，然后用復(fù)合信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，形成高頻(或射頻)信號(hào)，通過放大和無線發(fā)送到地面接收站。在地面接收站中，天線把該信號(hào)(還包括各種干擾和噪聲信號(hào))接收后，由衛(wèi)星接收調(diào)諧器把信號(hào)放大、變頻、濾波，然后解調(diào)，恢復(fù)出復(fù)合信號(hào)或再通過解碼器恢復(fù)出各種基頻信號(hào)。由于天線接收的信號(hào)中含有大量的其它射頻干擾和噪聲，為檢出所需信號(hào)，必須進(jìn)行帶通濾波，把其它信號(hào)抑制掉?，F(xiàn)在的濾波形式，都是采用超外差形式，通過把接收信號(hào)與一基準(zhǔn)頻率信號(hào)混頻，產(chǎn)生固定差頻，使用一固定頻率的帶通濾波器(如梳狀濾波器)進(jìn)行帶通濾波，通過中頻帶通濾波達(dá)到只接收所需信號(hào)的目的。現(xiàn)在的中頻帶通濾波器，都是固定頻率和固定帶寬的，它的帶寬由元器件本身所決定。而濾波器的帶寬對(duì)接收機(jī)的性能影響較大。帶寬過大時(shí)，信噪比降低，干擾增加，而且也降低了接收靈敏度。而帶寬過小時(shí)，又不能適應(yīng)由于各種原因引起的頻率偏移所產(chǎn)生的失真。對(duì)于衛(wèi)星信號(hào)，隨衛(wèi)星的狀態(tài)與參數(shù)不同，接收站的地點(diǎn)和時(shí)間不同，接收機(jī)負(fù)載不同，其最佳濾波帶寬是不同的，因此一般的衛(wèi)星接收調(diào)諧器不能工作在最佳接收質(zhì)量狀態(tài)，信噪比較低，失真較大，靈敏度也較低。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種反饋式頻率壓縮衛(wèi)星接收調(diào)諧器，它可以控制工作在最佳濾波帶寬狀態(tài)，在保證信號(hào)失真較小的同時(shí)提高信噪比，提高接收靈敏度。
本發(fā)明的電路邏輯框圖如附

圖1所示。它包括有用于把接收信號(hào)低通濾波及放大的射頻輸入裝置1，用于對(duì)射頻輸入裝置放大后的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步放大和變頻的放大變頻裝置2，具有16或12MHZ帶寬的中頻濾波及放大的中頻放大裝置3和用于得到復(fù)合信號(hào)的解調(diào)電路41，其特征在于解調(diào)電路41后接有基帶放大電路42和相位校正電路43，相位較正電路43的輸出端與通過電阻R101和電容C103隔離的振蕩控制電壓輸入端并聯(lián)、接于振蕩變?nèi)荻O管VC101的控制端，并通過電容C102與放大變頻裝置2中的壓控振蕩控制輸入端相連。
附圖1為本發(fā)明的電路邏輯框圖。圖中，射頻輸入裝置1為包含兩個(gè)輸入端口的實(shí)施例框圖，有低通濾波器11和11’，射頻放大器12和12’，以及選擇開關(guān)13。放大變頻裝置2為包含跟蹤濾波、增益控制、射頻放大、自振及混頻電路的一個(gè)實(shí)施例框圖，有追蹤濾波器21，增益控制電路22，包含射頻放大器231，壓控振蕩器233和混頻器232的集成電路23。中頻放大裝置3為包含有第一級(jí)中放、梳狀濾波及兩個(gè)第二級(jí)中放的實(shí)施例框圖，有第一中放電路31，(16或12MHZ)雙頻梳狀濾波器32，用于16MHz的第二級(jí)中頻放大器33，用于12MHz的第二級(jí)中頻放大器34。
附圖2為本發(fā)明中射頻輸入裝置1包含兩個(gè)輸入端口實(shí)施例的一個(gè)具體電路示意圖。
附圖3為本發(fā)明中，放大變頻裝置2，中頻放大裝置3和解調(diào)電路41的一個(gè)實(shí)施例具體電路示意圖。
附圖4為本發(fā)明中，基帶放大電路42和相位校正電路43的一個(gè)實(shí)施例具體電路示意圖。
本發(fā)明的工作原理如下反饋式頻率壓縮衛(wèi)星接收調(diào)諧器，它包括有用于把接收信號(hào)低通濾波放大的射頻輸入裝置1、用于對(duì)射頻輸入裝置放大后的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步放大和變頻的放大變頻裝置2，具有16或12MHz帶寬的中頻濾波放大的中頻放大裝置3和用于得到復(fù)合信號(hào)的解調(diào)電路41，解調(diào)電路41后接有基帶放大電路42和相位校正電路43，相位校正電路43的輸出端與通過電阻R101和電容C103隔離的振蕩控制電壓輸入端并聯(lián)，接于振蕩變?nèi)荻O管VC101的控制端，并通過電容C102與放大變頻裝置2中的壓控振蕩控制輸入端相連。
衛(wèi)星射頻信號(hào)由天線接收后，由射頻輸入裝置1低通濾波和放大，去除部分高頻噪聲干擾，并初步放大，然后在放大變頻裝置2中進(jìn)一步放大，與由電壓控制的基準(zhǔn)振蕩頻率混頻，得到一固定頻率的中頻信號(hào)。在中頻放大電路中，中頻信號(hào)以16MHz或12MHz的帶寬進(jìn)行濾波和放大，進(jìn)一步抑制了噪聲和其它射頻信號(hào)的干擾。濾波和放大后的中頻信號(hào)由解調(diào)電路去除載波，得到無調(diào)制的復(fù)合信號(hào)。復(fù)合信號(hào)分兩路，一路作為輸出，供其它信號(hào)處理電路，另一路接入本發(fā)明所特制加有的基帶放大電路42?；鶐Х糯箅娐?2把復(fù)合信號(hào)放大后，通過相位校正電路43后，得到復(fù)合信號(hào)的基本頻率信號(hào)，該信號(hào)疊加于壓控振蕩器233的控制輸入端，使壓控值有一個(gè)復(fù)合信號(hào)的基本頻率變化，從而使壓控振蕩器233的振蕩頻率有一個(gè)復(fù)合信號(hào)的基準(zhǔn)頻率調(diào)制，當(dāng)因負(fù)載等原因造成射頻信號(hào)上的復(fù)合信號(hào)調(diào)制產(chǎn)生頻率偏移時(shí)(如設(shè)其頻率偏移器為ΔRF)，在無頻率壓縮時(shí)，混頻后產(chǎn)生的中頻信號(hào)有一個(gè)同樣的頻率偏移ΔRF。由于ΔRF引起基帶放大和相位校正電路對(duì)壓控振蕩器233的基準(zhǔn)頻率進(jìn)行調(diào)制，其頻偏為ΔLF，混頻后產(chǎn)生的中頻信號(hào)的復(fù)合信號(hào)偏移變?yōu)镮FIF＝ΔRF-ΔLF因此，中頻信號(hào)中的復(fù)合信號(hào)頻率偏移得到有效的壓縮，改善了定帶寬濾波的性能，可有效提高信噪比，抑制噪聲，提高靈敏度。
本發(fā)明采用在解調(diào)電路之后加一獲取復(fù)合信號(hào)基頻的基頻放大電路和相位修正電路，把復(fù)合信號(hào)基頻放大整形后對(duì)混頻電路中的壓控振蕩器的控制端進(jìn)行控制，在原基準(zhǔn)頻率的基礎(chǔ)上調(diào)制一個(gè)與射頻信號(hào)中復(fù)合信號(hào)頻偏成正比的反向頻率信號(hào)，使基準(zhǔn)頻率發(fā)生反向偏移，混頻后，有效壓縮了在中頻中復(fù)合信號(hào)的頻偏，改善了定帶寬濾波的性能，可有效提高信噪比，抑制噪聲，提高靈敏度。
在本發(fā)明中，射頻輸入裝置1可以為有兩個(gè)輸入端的，分別包括低通濾波器11和低通濾波器11’、射頻放大器12和射頻放大器12’，以及選擇第一路輸入還是第二路輸入的開關(guān)電路13。低通濾波器11和11’的濾波通帶為950MHz到2050MHz。射頻輸入裝置1的具體電路可以由附圖2所示。低通濾波器11和11’由A/B輸入端的選擇開關(guān)SW1、三極管Q2、Q3，二極管D3、D4，以及電阻R44、R53、R45，電容C70、C71等所組成的開關(guān)電路13控制，當(dāng)開關(guān)電路的A/B控制端的SW1為高電位時(shí)，使三極管Q2和二極管D4保并通狀態(tài)，而三極管Q3和二極管D3則為載上狀態(tài)。此時(shí)，由電容C60、C61、C62、C63、C64、C65、電感L1及微帶電路(MICROSTQIPLINE CIRCUIT)SL3，SL5所組成的低通濾波器11對(duì)接收的射頻信號(hào)高于2050MHz和低于950MHz的部份予以濾出，且使阻抗得以匹配。濾波后的信號(hào)輸入到由耦合電容C66，三極管Q1、二極管D1、偏壓電阻R49、R50、R51，接地電容C67，去耦電路R52、C69及微帶電路SL7等元件所組成的射頻放大器12，經(jīng)射頻放大器12放大后的射頻信號(hào)輸出，經(jīng)電容C70及二極管D4送入放大變頻電路2。電路中去耦電路R52和C69是為阻止高頻信號(hào)由電阻R53進(jìn)入二極管D4。
同理，在開關(guān)電路13的A/B選擇開關(guān)SW1為低電位時(shí)，使三極管Q3與二極管D3保持導(dǎo)通，而三極管Q2和二極管D4則截止。此時(shí)，由電容C43、C45、C46、C47、C48、C49、電感L2及微帶電路SL4、SL6所組成的低通濾波器11’工作，對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行通帶為850～2050MHz的信號(hào)進(jìn)行濾波，然后送入由耦合電容C52，三極管Q4，二極管D2、偏壓電阻R39、R41、R43，濾波電容C53，去耦電路R42、C54及微帶電路SL8所組成的射頻放大器12’。在射頻放大器12’中得到放大。放大后的射頻信號(hào)由電容C71和二極管D3輸送到放大變頻裝置2。其中的去耦電路R42、C54用于阻止高頻信號(hào)由電阻R44進(jìn)入二極管D3。
本發(fā)明中，放大變頻裝置2可以由追蹤濾波器21，增益控制電路22和包括了射頻放大器231、混頻器232與壓控振蕩器233的微波集成電路組成。經(jīng)射頻輸入裝置1放大濾波后的射頻信號(hào)送入放大變頻裝置2中。由放大變頻裝置2中的追蹤濾波器21進(jìn)一步濾波，衰減其它的干擾信號(hào)和噪聲，然后經(jīng)增益控制電路22控制衰減，增益控制電路22由后面的解調(diào)電路根據(jù)輸出幅度進(jìn)行控制。減小由接收信號(hào)源場(chǎng)強(qiáng)大小和漲落引起的信號(hào)波動(dòng)。使輸出信號(hào)幅度穩(wěn)定。衰減后的射頻信號(hào)經(jīng)射頻放大器231放大后進(jìn)入混頻器232，同時(shí)由壓控振蕩器233產(chǎn)生的基準(zhǔn)振蕩電壓也進(jìn)入混頻器232中，與射頻信號(hào)差頻，產(chǎn)生一個(gè)頻率為射頻減基準(zhǔn)振蕩頻率之差的中頻。
如附圖3所示，追蹤濾波器21由電感L3，電阻R70、R24，電容C13、C14、C15、C73、C12、變?nèi)荻O管D8、D9及微帶電路SL9、SL10、SL11、SL12等元件所組成。
增益控制電路由耦合電容C17，二極管D10，電阻R27、28、電容C19、C32、C22和匹配電路所組成。其中，匹配電路由C20、C21、SL13所組成，用于抑制低頻信號(hào)增益。
由放大，混頻和壓控振蕩器組成的微波集成電路23包括有集成電路芯片IC1和外圍電路。外圍電路包括電阻R58、R59、電容C81、C96、C112、微帶電路SL16、SL14、變?nèi)荻O管D6、D7等元件。其中徽帶電路SL16與變?nèi)荻O管D6相連，D6的另一端與D7相連，經(jīng)電阻R58與電壓控制端VT相接。通過改變VT端電壓值，就可以改變振蕩頻率。D7的另一端分別通過電阻R59及電容C96與集成電路芯片IC1相連。而IC1的輸出端與中頻放大裝置3的輸入端相連。IC1的輸入端與增益控制電路22的電容C21相連。
如附圖3所示，中頻放大裝置3中由第一級(jí)中放電路31、梳狀濾波器32、第二級(jí)中放電路33和34組成。由變頻產(chǎn)生的中頻信號(hào)在中頻放大裝置3中的第一級(jí)中放電路31中放大后送入梳狀濾波器32。梳狀濾波器32有兩個(gè)濾波帶寬，12MHz和16MHz。經(jīng)兩種帶寬濾波后的中頻信號(hào)分別由第二級(jí)中放34和第二級(jí)中放33，選擇一路送入解調(diào)電路。
第一級(jí)中放電路31由雙柵場(chǎng)效應(yīng)管(MOS FET)Q6，偏壓電阻R32，R33，R34，R35，R36，R69，旁路電容C25，C38，匹配電路等組成。其中，匹配電路由電感L4，電容C35、C36、C41、C42，電阻R37組成，它將混頻產(chǎn)生的中頻信號(hào)放大，而雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的第二柵與自動(dòng)增益控制端相接，控制第一中放的增益。
梳狀濾波器32通過與第一級(jí)中放31連接，以帶寬為16MHz或12MHz對(duì)中頻信號(hào)濾波，濾波之后，16MHz濾波信號(hào)送入由集成電路IC3和旁路電容C105、耦合電容C104、C108組成的第二級(jí)中放電路33輸入端，由中放33放大。12MHz濾波中放送入由IC2和旁路電容C101、耦合電容C107、C110組成的第二級(jí)中放電路34，由中放34放大。中放33的輸出端通過三極管Q7和電阻R64與16/12MHz選擇開關(guān)SW2端相連。而另一中放34則通過三極管Q8，二極管D12也與16/12MHz選擇開關(guān)SW2端相連。
妝SW2為高電位時(shí)，三極管Q7保持導(dǎo)通，而三極管Q5、二極管D12則保持在截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)集成電路IC3工作，而IC2不工作。反之，SW2為低電位時(shí)，Q8、D12導(dǎo)通，Q7截止，IC2工作，IC3不工作。
如附圖3所示，解調(diào)電路由集成電路IC4、電容C1、C3、C5、C8、C9、C10、C11、C111、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R13、R14、R17、R18、R21、R22、R71、可變電阻VR1、電感L6組成，它可以得到解調(diào)后的復(fù)合信號(hào)輸出和與載波信號(hào)大小成正比的自動(dòng)增益控制信號(hào)量輸出。
如附圖4所示，基帶放大電路42由三極管Q201和202、電阻R210、202、203、204、205、206、電容C201、202組成，它將解調(diào)后的復(fù)合信號(hào)放大，并與由電阻R102和電容C101組成的相位校正電路43相連，使該信號(hào)所產(chǎn)生的偏移相位加以校正，把校正后的復(fù)合信號(hào)基頻加于壓控振蕩控制端。
在本發(fā)明中，放大變頻裝置中2中可有的增益控制電路22的增益控制端A可以與解調(diào)電路41中的自動(dòng)增益控制端相連，以控制追蹤濾波器輸出信號(hào)的大小。如附圖3所示。
在本發(fā)明中，第一級(jí)中放電路31中的雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的第二柵極與解調(diào)電路41中的自動(dòng)增益控制端相連，以控制中頻信號(hào)放大增益，如附圖3所示。
權(quán)利要求
1.一種反饋式頻率壓縮衛(wèi)星接收調(diào)諧器，它包括有用于把接收信號(hào)低通濾波放大的射頻輸入裝置(1)、用于對(duì)射頻輸入裝置放大后的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步放大和變頻的放大變頻裝置(2)，具有16或12MHz帶寬的中頻濾波放大的中頻放大裝置(3)和用于得到復(fù)合信號(hào)的解調(diào)電路(41)，其特征在于解調(diào)電路(41)后接有基帶放大電路(42)和相位校正電路(43)，相位校正電路(43)的輸出端與通過電阻R101和電容C103隔離的振蕩控制電壓輸入端并聯(lián)，接于振蕩變?nèi)荻O管VC101的控制端，并通過電容C102與放大變頻裝置(2)中的壓控振蕩控制輸入端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的反饋式頻率壓縮衛(wèi)星接收調(diào)諧器，其特征在于射頻輸入裝置(1)為有兩個(gè)輸入端的分別包括低通濾波器(11)和低通濾波器(11’)、射頻放大器(12)和射頻放大器(12’)，以及選擇第一路輸入還是第二路輸入的開關(guān)電路(13)，低通濾波器(11)和(11’)的濾波通帶為950MHz到2050MHz。
3.如權(quán)利要求1所述的反饋式頻率壓縮衛(wèi)星接收調(diào)諧器，其特征在于放大變頻裝置(2)由追蹤濾波器(21)，增益控制電路(22)和包括了射頻放大器(231)、混頻器(232)與壓控振蕩器(233)的微波集成電路組成。
4.如權(quán)利要求1所述的反饋式頻率壓縮衛(wèi)星接收調(diào)諧器，其特征在于中頻放大裝置(3)包括第一級(jí)中放電路(31)、梳狀濾波器(32)，梳狀濾波器(32)有兩個(gè)濾波帶寬12MHz與和16MHz，有兩個(gè)第二級(jí)中放電路(33)和(34)與梳狀濾波器(32)的16MHz帶寬輸出端和12MHz帶寬輸出端相連。
5.如權(quán)利要求3所述的反饋式頻率壓縮衛(wèi)星接收調(diào)諧器，其特征在于放大變頻裝置2中的增益控制電路(22)的增益控制端與解調(diào)電路(41)中的自動(dòng)增益控制端相連。
6.如權(quán)利要求4所述的反饋式頻率壓縮衛(wèi)星接收調(diào)諧器，其特征在于中頻放大裝置(3)中的另一級(jí)中放電路(31)中的雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的第二柵極與解調(diào)電路(41)中的自動(dòng)增益控制端相連。
全文摘要
一種反饋式頻率壓縮衛(wèi)星接收調(diào)諧器。它由射頻輸入裝置、放大與變頻裝置、中頻放大裝置、解調(diào)電路組成，其特征在于解調(diào)電路后有一復(fù)合信號(hào)基帶放大和相位校正電路，復(fù)合信號(hào)基帶放大和相位校正電路把復(fù)合信號(hào)頻率偏移量反饋調(diào)制變頻裝置中壓控振蕩電路的基準(zhǔn)振動(dòng)頻率，使混頻后中頻中的復(fù)合信號(hào)頻偏減小，改善了定帶寬濾波的性能，可以提高信噪比，抑制噪聲，提高靈敏度。
文檔編號(hào)H04B1/18GK1136243SQ95105238
公開日1996年11月20日 申請(qǐng)日期1995年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月17日
發(fā)明者鄭永裕 申請(qǐng)人:鄭永裕