CN205510032U - 一种北斗一体化抗干扰信道装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种北斗一体化抗干扰信道装置，包括放置在一体式结构腔内正面的11信道及放置在一体式结构腔内背面的本振板；其中11信道包含1路GLONASS L1低噪放信道、1路RNSS B3/GPS L1合路低噪放信道、4路RNSS B3一体化下变频信道、4路RDSS S一体化下变频信道以及1路RDSS L通路。该装置具备较强的抗干扰适应能力，具有一体式小型化的尺寸，批量生产性好。

Description

一种北斗一体化抗干扰信道装置

技术领域

本实用新型涉及北斗抗干扰设备，具体涉及一种北斗一体化抗干扰信道装置。

背景技术

随着我军北斗系统的完善和发展，北斗系统在推进新军事变革中的作用日益显现。由于军用电磁环境极为复杂，特别是敌方释放的针对性的恶意干扰，会使北斗终端设备受到极大影响，甚至失效。北斗抗干扰设备普遍采用分立模块外部线缆连接方式实现，或采用一体化不对称设计实现，这两种方式都不能很好解决多信道北斗抗干扰设备的小型化、一致性问题，增加了调试的难度，批量生产性差。

北斗抗干扰设备普遍采用低线性的中频AGC技术实现，存在接收动态差，变频电路易阻塞，宽带干扰互调杂散大等问题。

北斗抗干扰设备普遍抗干扰性能差、规模化生产时间长等问题，直接影响到北斗抗干扰设备的质量和北斗设备的快速批量应用，目前急需解决干扰电磁环境下北斗集群定位系统对精确授时和实时报文通信问题，因此设计一款北斗一体化抗干扰信道装置非常必要。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术所存在的问题，提供一种北斗一体化抗干扰信道装置，该装置具备较强的抗干扰适应能力，具有一体式小型化的尺寸，批量生产性好。

本实用新型采用如下技术方案来实现：一种北斗一体化抗干扰信道装置，包括放置在一体式结构腔内正面的11信道及放置在一体式结构腔内背面的本振板；其中11信道包含1路GLONASS L1低噪放信道、1路RNSS B3/GPS L1合路低噪放信道、4路RNSS B3一体化下变频信道、4路RDSS S一体化下变频信道以及1路RDSS L通路；

其中，4路RNSS B3一体化下变频信道和4路RDSS S一体化下变频信道，分别与4阵元RDSS B3天线和4阵元RNSS S天线连接，经过各自4路低噪声放大滤波后，再通过各自4路信道变频滤波转换为中频信号，输出给抗干扰处理模块；1路GLONASS L1低噪放信道和1路RNSS B3/GPS L1合路低噪放信道，接收GLONASS L1单元天线和RNSS B3/GPS L1单元天线送来的导航信号之后，经过各自的低噪声放大滤波后，输出射频信号给导航接收机模块；1路RDSS L通路接收来自RDSS L功放模块输出的北斗发射信号后，经过低损耗馈线连接后，输出北斗发射信号给RDSS L单元天线。

所述RNSS B3一体化下变频信道和RDSS S一体化下变频信道采用分布式对称设计。

所述本振板包含RNSS B3和RDSS S本振电路，RNSS B3和RDSS S本振电路采用等长设计。

所述结构腔的正面与背面印制板间通过同轴射频针连接。

所述低噪放信道设有低噪放电路，所述低噪放电路包括依次连接的限幅器、前置滤波器、第一级放大器LNA1、抑制滤波器及第二级放大器LNA2。

所述下变频信道包括镜像滤波器、射频AGC、射频放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器、检波电路、检波电压控制器及锁相源；其中，镜像滤波器、射频AGC、射频放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器依次连接，检波电路、检波电压控制器、射频AGC依次连接，锁相源与本振板连接。

为了解决一体式小型化问题。该装置放置在一体式结构盒体内，结构腔内分正背面两层，正背面两层各自放置印制板，其中正面印制板由11个信道射频板组成，背面印制板由1个本振板组成。结构腔的正面与背面印制板间通过同轴射频针连接，实现一体式小型化抗干扰信道。

为了解决抗干扰适应能力。该装置RNSS B3一体化下变频信道和RDSS S一体化下变频信道采用分布式对称设计方法；本振板包含RNSS B3和RDSS S本振电路，RNSS B3和RDSS S本振电路采用等长设计方法，较大减小了信道间相位差和增益差。误差越小，抗干扰性能越好。该装置RNSS B3一体化下变频信道和RDSS S一体化下变频信道选用大动态线性器件及高线性射频AGC方法，增强了信道接收动态。动态越大，大干扰信号阻塞影响越小。

为了解决批量生产性问题。采用一体式结构盒体正面放置11个信道，背面放置本振电路。其中4路RNSS B3和4路RNSS S一体化下变频信道分布式对称设计，各信道印制板物理结构相同，各项指标调试一致性好；本振板包含RNSS B3和RDSS S本振电路，相位调试一致性好。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：由于采用高线性放大技术，有效控制强干扰信号阻塞，采用射频AGC技术，防止射频线性放大恶化用户机三阶互调，使用户机拥有较强抗压制干扰能力；同组信道间采用多种手段保证幅度及相位较优的一致性，减少信道间互相串扰，从而提升与相关算法配合的抗干扰能力。两组通道分别采用相同印制板，结构上对称分布，提升了可生产性。具备较强的抗干扰适应能力，具有一体式小型化的尺寸，批量生产性好。

附图说明

图1是本实用新型所述的低噪放结构组成示意图；

图2是本实用新型所述的一体化抗干扰信道装置组成示意图。

具体实施方式

为更好地说明本实用新型，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1、图2所示，本实用新型所述的北斗一体化抗干扰信道装置，放置在一体式结构盒体内，结构腔内分正背面两层，正背面两层各自放置印制板，其中正面印制板由11个信道射频板组成，背面印制板由1个本振板组成。正面与背面印制板间通过同轴射频针连接，以实现一体式小型化抗干扰信道。

本实用新型装置是一种三系统六频11信道多模多频导航信道装置。三系统是俄罗斯格洛纳斯导航定位系统、美国GPS全球导航定位系统及中国北斗导航定位系统。六频是GLONASS L1、GPS L1、RNSS B1、RNSS B3、RDSS S及RDSS L。11信道放置在一体式结构腔内正面，包含1路GLONASS L1低噪放信道，1路RNSS B3/GPS L1合路低噪放信道，4路RNSS B3一体化下变频信道，4路RDSS S一体化下变频信道，以及1路RDSS L通路。

其中，4路RNSS B3一体化下变频信道和4路RDSS S一体化下变频信道，接收到4阵元RDSS B3天线和4阵元RNSS S天线送来的北斗RDSS S和RNSS B3导航信号之后，经过各自4路低噪声放大滤波后，再通过各自4路信道变频滤波转换为中频信号，输出给抗干扰处理模块。1路GLONASS L1低噪放信道和1路RNSS B3/GPS L1合路低噪放信道，接收GLONASSL1单元天线和RNSS B3/GPS L1单元天线送来的导航信号之后，经过各自的低噪声放大滤波后，输出射频信号给导航接收机模块。1路RDSS L通路接收来自RDSS L功放模块输出的北斗发射信号后，经过低损耗馈线连接后，输出北斗发射信号给RDSS L单元天线。

本振板放置在一体式结构腔内背面，包含1路RNSS B3上变频通路，1路RDSS S上变频通路，1个RNSS B3本振电路，1个RDSS S本振电路，1个62MHz时钟电路，1个10MHz时钟电路，以及1个电源变换电路。

本实用新型采用4路RNSS B3和4路RNSS S一体化下变频信道分布式对称设计，各信道印制板物理结构相同，设计精简，各信道间相位一致性指标、增益一致性指标好；避免分立模块失配带来的相位一致性、增益一致性问题。各信道采用本振相位调整技术实现各通道相位一致性调试。各信道采用高线性射频AGC放大与频率变换技术实现高动态，有效控制强干扰信号阻塞，提升用户机抗压制干扰能力。

信道特性：具有RDSS S一体化下变频信道印制板相同，对称分布；具有RNSS B3一体化下变频信道印制板相同，对称分布；具有高线性射频AGC动态控制功能，控制范围30dB；具有镜像抑制功能，镜像抑制大于50dB；具有抗混叠中频滤波器，抗混叠滤波抑制不少于40dBc。

低噪放的性能实现方案：低噪放增益30dB，输出P1dB压缩点≥10dBm，保证低噪放噪声系数对整个通道噪声系数的影响足够小；保证接收链路的增益分配满足中频信号输出幅度、动态范围要求；防止大信号阻塞影响低噪放正常工作。低噪放电路具备抗烧毁能力，防止大干扰信号烧毁低噪放电路。

下变频信道的性能实现方案：采用了下变频低噪声设计技术，相对传统设计改进了前端噪声系数，下变频噪声系数约11.0dB，带低噪放时噪声系数优于2.0dB，降低用户级级联噪声系数。下变频设计采用高线性放大技术，有效控制强干扰信号阻塞；同时采用高线性射频AGC技术，通过对输出中频信号检波产生控制电压控制射频AGC，防止射频线性放大恶化用户机三阶互调，有效提升用户机抗压制干扰能力。

采用本振电路分布式等相位输出，实现各自信道间相位一致性指标±5°。

本实用新型主要电路模块的设计实现方式如下所述：

(1)低噪放电路，设计实现如下：

前置滤波器选择低插损滤波器，防止RDSS L发射信号和移动通信频段等通信系统强干扰信号阻塞低噪放；同时需要考虑接收机灵敏度；

第一级低噪放管子选择输出P1dBm大于10dBm的管子，有效防止RDSS-L发射时阻塞低噪放。第二级滤波器选择高抑制滤波器，插损约2.5dB，有效滤除带外干扰信号。末级低噪放，主要考虑线性放大，防止窄带或宽带干扰信号阻塞，采用输出P1dBm大于10dBm的管子。

(2)下变频信道，设计实现如下：

下变频信道包括镜像滤波器、射频AGC、射频放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器、检波电路、检波电压控制器及锁相源等。

(a)、射频放大器选用输出P1dBm大于17dBm的管子，中频放大器采用输出P1dBm大于18dBm的管子，防止窄带或宽带干扰信号阻塞。

(b)、物理层面，在同批次器件选择幅度波动较小的器件，选择宽带线性相位器件(尤其是LC滤波器)，保证相位、幅度一致性；技术层面，采用AGC电路，以及移相器电路，保证相位、幅度一致性。

(c)、在采用高线性放大技术的同时，采用了射频AGC技术，AGC芯片增益控制范围为30dB，输入P1dB达30dBm，利用输出中频信号的检波电压，在射频信号端就进行增益控制，可防止射频线性放大恶化用户机三阶互调，比中频信号AGC技术更有效的提升用户机抗压制干扰能力。

(d)、在本振信号通路上利用调相器进行相位调制，可简单有效的进行相位调试，保证相位一致性，提升抗干扰能力。

(e)、做好铺地隔离的同时，在物理层面上采用分腔隔离，实现通道间隔离60dB设计，防止四路下变频之间信号相互串扰，影响抗干扰效果。

(f)、在物理层面上，两组4通道采用相同的印制板结构，对称分布，有利于简化调试，提高可生产性。本振板采用一块印制板结构，有利于简化相位调试，提高可生产性。

以上实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式不受上述实例的限制，其他的任何未背离本实用新型的实质和范围的改变、修饰、等有效的置换方式，均是本实用新型的保护保护范围。

Claims (7)

1.一种北斗一体化抗干扰信道装置，其特征在于，包括放置在一体式结构腔内正面的11信道及放置在一体式结构腔内背面的本振板；其中11信道包含1路GLONASS L1低噪放信道、1路RNSS B3/GPS L1合路低噪放信道、4路RNSS B3一体化下变频信道、4路RDSS S一体化下变频信道以及1路RDSS L通路；

其中，4路RNSS B3一体化下变频信道和4路RDSS S一体化下变频信道，分别与4阵元RDSS B3天线和4阵元RNSS S天线连接，经过各自4路低噪声放大滤波后，再通过各自4路信道变频滤波转换为中频信号，输出给抗干扰处理模块；1路GLONASS L1低噪放信道和1路RNSS B3/GPS L1合路低噪放信道，接收GLONASS L1单元天线和RNSS B3/GPSL1单元天线送来的导航信号之后，经过各自的低噪声放大滤波后，输出射频信号给导航接收机模块；1路RDSS L通路接收来自RDSS L功放模块输出的北斗发射信号后，经过低损耗馈线连接后，输出北斗发射信号给RDSS L单元天线。

2.根据权利要求1所述的北斗一体化抗干扰信道装置，其特征在于，所述RNSS B3一体化下变频信道和RDSS S一体化下变频信道采用分布式对称设计。

3.根据权利要求1所述的北斗一体化抗干扰信道装置，其特征在于，所述本振板包含RNSS B3和RDSS S本振电路，RNSS B3和RDSS S本振电路采用等长设计。

4.根据权利要求1所述的北斗一体化抗干扰信道装置，其特征在于，所述结构腔的正面与背面印制板间通过同轴射频针连接。

5.根据权利要求1所述的北斗一体化抗干扰信道装置，其特征在于，所述低噪放信道设有低噪放电路，所述低噪放电路包括依次连接的限幅器、前置滤波器、第一级放大器LNA1、抑制滤波器及第二级放大器LNA2。

6.根据权利要求5所述的北斗一体化抗干扰信道装置，其特征在于，所述前置滤波器选择低插损滤波器。

7.根据权利要求1所述的北斗一体化抗干扰信道装置，其特征在于，所述下变频信道包括镜像滤波器、射频AGC、射频放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器、检波电路、检波电压控制器及锁相源；其中，镜像滤波器、射频AGC、射频放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器依次连接，检波电路、检波电压控制器、射频AGC依次连接，锁相源与本振板连接。