CN203522662U - 短波接收机增益混合控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种短波接收机增益混合控制装置，它包括前端保护与预选滤波电路、低噪声放大器、混频器、中频放大电路、幅度检测电路、低通与直流放大器、控制器和具有电调衰减器的电调衰减与预选滤波电路，其中，混频后得到中频信号传递至中频放大电路得到中频放大信号后分出两路，其中一路中频放大信号传递至幅度检测电路检测信号强度得到幅度检测信号后再分出两路，一路幅度检测信号传递至低通与直流放大器后输出模拟增益控制信号，另一路幅度检测信号传递至控制器后也输出模拟增益控制信号，所述两路模拟增益控制信号再传递至混合器处理并对电调衰减器和中频放大电路进行混合控制。本实用新型能够实现接收机增益的混合控制，改善增益控制特性，提高其控制建立时间，简化了结构，而且动态范围更宽。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种短波接收机增益混合控制装置，属于短波接收机增益混合控制技术领域。
背景技术
目前，短波通信具有通信方式灵活，抗毁性强，发射功率小及设备简单的特点。由于受电离层的变化、衰落和接收距离等信号条件的影响，短波接收机所接收的信号电平会出现强弱非常悬殊的信号功率变化，故短波接收机中需自动增益控制(AGC)电路。AGC电路是一种在输入信号幅度变化很大的情况下，使输出信号幅度仅在较小范围内变化的自动控制电路。AGC在接收机中起着非常重要的作用，直接决定着接收机是否能高效稳定的接收。
常用的自动增益控制方法是模拟AGC，它根据接收信号的强度通过接收机中的可变衰减器或可变增益的放大器来调整前端放大器的增益，从而使输出信号幅度保持在一个较小的范围中变化。由于模拟AGC检波的时间常数较大，因此存在控制速度较慢的缺点，同时接收机需对输入信号的幅度变化做出及时的反应，且提取不出AGC控制电压，易受干扰信号的影响，因此模拟AGC较难适应。仍难满足现代短波无线电接收机的增益控制指标的较高要求。
因此设计一种控制平坦，建立时间快，且电路结构简单动态范围更宽的增益控制装置就显得尤为重要。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种短波接收机增益混合控制装置，它能够实现接收机增益的混合控制，改善增益控制特性，提高其控制建立时间，简化了结构，而且动态范围更宽。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种短波接收机增益混合控制装置，它包括前端保护与预选滤波电路、低噪声放大器、混频器、中频放大电路、幅度检测电路、低通与直流放大器、控制器和具有电调衰减器的电调衰减与预选滤波电路，无线电信号通过前端保护与预选滤波电路处理后，传递至低噪声放大器放大处理后，传递至电调衰减与预选滤波电路混频后得到中频信号，所述中频信号再传递至中频放大电路得到中频放大信号后分出两路，一路中频放大信号传递至解调器输出，另一路中频放大信号传递至幅度检测电路检测信号强度得到幅度检测信号后再分出两路，一路幅度检测信号传递至低通与直流放大器后输出模拟增益控制信号，另一路幅度检测信号传递至控制器后也输出模拟增益控制信号，所述两路模拟增益控制信号再传递至混合器处理并输出相应的控制信号分别传递至电调衰减器和中频放大电路进行混合控制。
进一步为了使本装置增益控制方便，所述的中频放大电路包括多级相连的中频放大子单元，每级中频放大子单元包括晶体滤波器和可控增益放大器，晶体滤波器的信号输出端与可控增益放大器的信号输入端相连接。
进一步，所述的中频放大电路包括两级相连的中频放大子单元。
进一步，所述的控制器内部具有A/D转换器、运算放大器和D/A转换器，另一路幅度检测信号依次通过A/D转换器、运算放大器和D/A转换器后输出模拟增益控制信号。
进一步为了使控制器可独立设置数控增益的大小，经由混合器控制电调衰减器和中频放大电路，获得与接收条件相适应的短波接收机增益控制值，所述的控制器上连接有增益大小设置模块。
进一步，所述的低噪声放大器由MMIC单片功率放大器及其***电路组成。
进一步为了使低噪声放大器噪声较低，所述的低噪声放大器和电调衰减器为级联结构，构成可控增益低噪放大器。
更进一步，所述的电调衰减与预选滤波电路由电调衰减器、预选滤波器和集成运算放大器及其***电路组成。
采用了上述技术方案后，经中频放大电路放大后的45MHz中频放大信号送幅度检测电路检测信号强度后，再通过低通滤波与直流放大其获得模拟增益控制信号，通过混合器控制电调衰减器和中频放大电路的可控增益放大器，实现短波接收机模拟AGC控制；经中频放大电路放大后的45MHz中频放大信号送幅度检测电路检测信号强度后，由控制器的A/D转换器转换成数字量，经过运算放大器后再由D/A转换器转换成模拟增益控制信号输出，经由混合器控制电调衰减器和中频放大电路的可控增益放大器，实现短波接收机的数字AGC控制，根据最佳的动态范围和噪声特性完成增益控制的分配，实现了接收机增益的混合控制，改善了增益控制特性，提高其控制建立时间，简化了结构，而且动态范围更宽，本实用新型的数字AGC控制具有控制建立时间快，控制曲线平坦，AGC控制动态范围更宽的特点，当输入电平变化80dB时，输出变化小于3dB：而人工调节的增益控制范围不低于85dB。
附图说明
图1为本实用新型的短波接收机增益混合控制装置的原理框图；
图2为本实用新型的低噪放大器和电调衰减与预选滤波电路的连接电路图；
图3为本实用新型的中频放大电路部分的连接电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种短波接收机增益混合控制装置，它包括前端保护与预选滤波电路、低噪声放大器、混频器、中频放大电路、幅度检测电路、低通与直流放大器、控制器和具有电调衰减器的电调衰减与预选滤波电路，无线电信号（可为1.5MHZ-30MHZ范围内）通过前端保护与预选滤波电路处理后，传递至低噪声放大器放大处理后，传递至电调衰减与预选滤波电路混频后得到中频信号，所述中频信号再传递至中频放大电路得到中频放大信号后分出两路，一路中频放大信号传递至解调器输出，另一路中频放大信号传递至幅度检测电路检测信号强度得到幅度检测信号后再分出两路，一路幅度检测信号传递至低通与直流放大器后输出模拟增益控制信号，另一路幅度检测信号传递至控制器后也输出模拟增益控制信号，所述两路模拟增益控制信号再传递至混合器处理并输出相应的控制信号分别传递至电调衰减器和中频放大电路进行混合控制。
为了使本装置增益控制方便，中频放大电路可包括多级相连的中频放大子单元，每级中频放大子单元包括晶体滤波器和可控增益放大器，晶体滤波器可为45MHZ晶体滤波器，晶体滤波器的信号输出端与可控增益放大器的信号输入端相连接。如图3所示，中频放大电路包括两级相连的中频放大子单元。图3中的A4和A5为可控增益放大器，选用了ADI公司的AD603，AD603是低噪声90MHz带宽增益可调的可控增益放大器，用分贝表示的增益与控制电压成线性关系。为充分发挥AD603的增益控制功能，两片AD603采用顺序级联形式，有利于控制精度和信噪比的提高。该模式在放大信号时先启用第一片AD603的增益，然后再用第二片的增益。理想情况下两片顺序级联后的总增益范围约为一10～60dB，这为短波接收机的总增益和增益控制范围留有充分余量。考虑晶体滤波器等器件的***、耦合等损耗，短波接收机前端的总增益应不低于75dB，动态范围不应小于80dB，本实用新型很好地满足了这些要求。
控制器内部具有A/D转换器、运算放大器和D/A转换器，另一路幅度检测信号依次通过A/D转换器、运算放大器和D/A转换器后输出模拟增益控制信号。
如图1所示，为了使控制器可独立设置数控增益的大小，经由混合器控制电调衰减器和中频放大电路，获得与接收条件相适应的短波接收机增益控制值，所述的控制器上连接有增益大小设置模块。
如图2所示，为了使低噪声放大器噪声较低，低噪声放大器和电调衰减器为级联结构，构成可控增益低噪放大器。低噪声放大器由MMIC单片功率放大器及其***电路组成。电调衰减与预选滤波电路由电调衰减器、预选滤波器和集成运算放大器及其***电路组成。图2中的 A1为低噪声放大器，选用了Mini-Circuits(或其它公司)的MMIC单片放大器，要求其噪声系数低而1dB压缩与三阶互调指标高。图2中的A2为电调衰减器，选用了Mittite(或其它公司)的电调衰减器，图2中的A3为集成运算放大器，用它与电调衰减器配合实现电调模拟衰减的功能。MMIC单片放大器的增益为18dB，电调衰减器的衰减范围为0～-30dB。
本实用新型的基本原理是产生一个随前端输入电平变化的直流AGC电压，利用该电压去控制接收机中某些放大部件的增益，使接收机总增益按照一定的规律而变化。AGC电路由控制电路和被控电路两部分组成。控制电路就是AGC直流电压的产生部分，被控电路的功能是按照控制电路所产生的变化着的控制电压来改变接收机的增益。其中，电调衰减与预选滤波电路、可控增益放大器为被控电路：幅度检测电路、低通与直流放大器、控制器、增益大小设置模块及混合器等为控制电路。
以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种短波接收机增益混合控制装置，其特征在于：它包括前端保护与预选滤波电路、低噪声放大器、混频器、中频放大电路、幅度检测电路、低通与直流放大器、控制器和具有电调衰减器的电调衰减与预选滤波电路，无线电信号通过前端保护与预选滤波电路处理后，传递至低噪声放大器放大处理后，传递至电调衰减与预选滤波电路混频后得到中频信号，所述中频信号再传递至中频放大电路得到中频放大信号后分出两路，一路中频放大信号传递至解调器输出，另一路中频放大信号传递至幅度检测电路检测信号强度得到幅度检测信号后再分出两路，一路幅度检测信号传递至低通与直流放大器后输出模拟增益控制信号，另一路幅度检测信号传递至控制器后也输出模拟增益控制信号，所述两路模拟增益控制信号再传递至混合器处理并输出相应的控制信号分别传递至电调衰减器和中频放大电路进行混合控制。
2.根据权利要求1所述的短波接收机增益混合控制装置，其特征在于：所述的中频放大电路包括多级相连的中频放大子单元，每级中频放大子单元包括晶体滤波器和可控增益放大器，晶体滤波器的信号输出端与可控增益放大器的信号输入端相连接。
3.根据权利要求2所述的短波接收机增益混合控制装置，其特征在于：所述的中频放大电路包括两级相连的中频放大子单元。
4.根据权利要求1所述的短波接收机增益混合控制装置，其特征在于：所述的控制器内部具有A/D转换器、运算放大器和D/A转换器，另一路幅度检测信号依次通过A/D转换器、运算放大器和D/A转换器后输出模拟增益控制信号。
5.根据权利要求1或4所述的短波接收机增益混合控制装置，其特征在于：所述的控制器上连接有增益大小设置模块。
6.根据权利要求1所述的短波接收机增益混合控制装置，其特征在于：所述的低噪声放大器由MMIC单片功率放大器及其***电路组成。
7.根据权利要求1或6所述的短波接收机增益混合控制装置，其特征在于：所述的低噪声放大器和电调衰减器为级联结构。
8.根据权利要求1所述的短波接收机增益混合控制装置，其特征在于：所述的电调衰减与预选滤波电路由电调衰减器、预选滤波器和集成运算放大器及其***电路组成。
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