无线电罗盘天线信号模拟器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于电子设备技术领域，具体是指一种无线电罗盘天线信号模拟器。
【背景技术】
[0002] 无线电罗盘是机载无线电导航设备，它能连续自动地指示出航向角，因而能按导 航台进行导航。在罗盘性能测试中，定向性能检测是关键，无线电罗盘定向主要靠环形天线 接收导航台信号进行定向，在内场检测中，需要用罗盘天线模仿仪来模拟机上环形天线功 能，天线模仿仪性能的好坏直接影响测试的准确性，而对无线电罗盘其它电路测试必须提 供必要的天线激励信号。目前现阶段一直使用标准的低频信号源为其提供激励信号，采用 这种测试方式，手段繁琐，测试成本高昂。虽然国内大部分主机场和罗盘生产厂家都有自己 的无线电罗盘天线模仿系统，但是都是针对某种特定型号的罗盘，且大多都是手动控制，操 作不方便。
【发明内容】
[0003] 为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案是：无线电罗盘天线信号模拟器，包 括RS232电平接口 1、FPGA控制单元2、DDS芯片单元3,所述RS232电平接口 1与FPGA控 制单元2电性连接，所述FPGA控制单元2与DDS芯片单元3电性连接；所述DDS芯片单元3 产生三路罗盘天线模拟信号，包括环形天线正弦信号31、环形天线余弦信号32和垂直天线 信号33 ;所述环形天线正弦信号31经过数控衰减器14,再与信号输入端111提供的正弦模 拟信号一起传送至平衡调制器18 ;所述环形天线余弦信号32经过数控衰减器115,再与信 号输入端1112提供的余弦模拟信号一起传送至平衡调制器119 ;所述垂直天线信号33经 过数控衰减器1116,再与平衡调制器18和平衡调制器119输出的信号一起传送至信号叠加 器10 ;所述信号叠加器10输出的信号经过数控衰减器IV7,得到组合天线信号13。
[0004] 优选地，所述环形天线正弦信号31和环形天线余弦信号32的相位相差90度。
[0005] 优选地，所述数控衰减器14、数控衰减器115、数控衰减器III6和数控衰减器IV7 的型号为HMC792LP4E，步进为0. 25dB。
[0006] 优选地，所述FPGA控制单元2包括UART及时钟电路模块21、角度模拟衰减控制模 块22和3通道DDS控制模块23。
[0007] 优选地，所述3通道DDS控制模块23与DDS芯片单元3电性连接。
[0008] 优选地，所述无线电罗盘天线信号模拟器输出的模拟信号频率为 150kHz~1750kHz〇
[0009] 优选地，所述无线电罗盘天线信号模拟器的模拟角度精度为±0.5°，实现精确地 方位模拟功能。
[0010] 本实用新型取得的有益效果是：本实用新型公开的无线电罗盘天线信号模拟器， 可以模拟无线电罗盘天线的实际工作，产生环形与垂直组合天线的模拟信号(工作频段 150KHz~1750KHz)，实现精确地方位模拟功能，对为无线电罗盘其它电路测试提供必要的天 线激励信号，以实现对被测罗盘性能的测试。
【附图说明】
[0011] 图1为无线电罗盘天线信号模拟器结构图。
[0012] 附图标号：1、RS232电平接口；2、FPGA单元；21、UART及时钟电路模块；22、角度 模拟衰减控制模块；23、3通道DDS控制模块；3、DDS芯片单元；31、环形天线正弦信号电路； 32、环形天线余弦信号电路；33、垂直天线信号电路；4、数控衰减器I ;5、数控衰减器II ;6、 数控衰减器ΠΙ ;7、数控衰减器IV ;8、平衡调制器I ;9、平衡调制器II ;10、信号叠加器；11、 信号输入端I ; 12、信号输入端II ; 13、组合天线信号。
【具体实施方式】
[0013] 以下结合附图对本实用新型的实施方式做更详细的说明。
[0014] 参见附图1，无线电罗盘天线信号模拟器，包括RS232电平接口 1、FPGA控制单元 2、DDS芯片单元3,所述RS232电平接口 1与FPGA控制单元2电性连接，所述FPGA控制单 元2与DDS芯片单元3电性连接；所述DDS芯片单元3产生三路罗盘天线模拟信号，包括环 形天线正弦信号31、环形天线余弦信号32和垂直天线信号33 ;所述环形天线正弦信号31 经过数控衰减器14,再与信号输入端111提供的正弦模拟信号一起传送至平衡调制器18 ; 所述环形天线余弦信号32经过数控衰减器115,再与信号输入端II12提供的余弦模拟信号 一起传送至平衡调制器119 ;所述垂直天线信号33经过数控衰减器1116,再与平衡调制器 18和平衡调制器119输出的信号一起传送至信号叠加器10 ;所述信号叠加器10输出的信 号经过数控衰减器IV7,得到组合天线信号13。
[0015] 进一步地，所述环形天线正弦信号31和环形天线余弦信号32的相位相差90度。
[0016] 进一步地，所述FPGA控制单元2包括UART及时钟电路模块21、角度模拟衰减控制 模块22和3通道DDS控制模块23。
[0017] 进一步地，所述3通道DDS控制模块23与DDS芯片单元3电性连接。
[0018] 进一步地，所述无线电罗盘天线信号模拟器输出的模拟信号频率为 150kHz~1750kHz〇
[0019] 进一步地，所述无线电罗盘天线信号模拟器的模拟角度精度为±0.5°，实现精确 地方位模拟功能。
[0020] 无线电罗盘天线信号模拟器模拟信号的过程为：环形天线正弦信号31和环形天 线余弦信号32分别经过数控衰减器14和数控衰减器115的滤波、放大后，分别输入到平 衡调制器19和平衡调制器1110。信号输入端111提供的正弦模拟信号输入到平衡调制器 19,信号输入端1112提供的余弦模拟信号输入到平衡调制器1110,正弦信道的调制信号相 位滞后或超前余弦通道90度。由平衡调制器19和平衡调制器IIlO输出的环形天线信号 与经过滤波、放大的垂直天线信号33进行叠加。在叠加点，垂直天线信号33和环形天线信 号一定要有90度的相位差。
[0021] 上述过程用数学公式表示如下：
[0022] 环形天线正弦信号31和环形天线余弦信号32分别用一个低频率的正弦和余弦信 号进行调制得到R和: CN 204902846 U 机切 3/3 页
[0025] 其中浪为方位模拟角度，:??为调制信号角频率，#为无线电罗盘接收无线电波角 频率。
[0026] 垂直天线信号33经过滤波和放大后的信号为Fs :
[0028] 叠加后的信号为巧（组合天线信号13):
[0030] 由式（1)和式（2)可以看出，_#和_反应出无线电罗盘天线信号模拟器的方 位模拟角度，角度的变化体现在环形天线正弦信号31和环形天线余弦信号32的振幅比值 改变，可以通过调节数控衰减器来实现。
[0031] 以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例， 还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或 联想到的所有变形，均应认为是本实用新型所要保护的范围。
【主权项】
1. 无线电罗盘天线信号模拟器，其特征在于：包括RS232电平接口（I)、FPGA控制单元 (2 )、DDS芯片单元（3 )，所述RS232电平接口（ 1)与FPGA控制单元（2 )电性连接，所述FPGA 控制单元（2)与DDS芯片单元（3)电性连接；所述DDS芯片单元（3)产生三路罗盘天线模拟 信号，包括环形天线正弦信号（31)、环形天线余弦信号（32)和垂直天线信号（33);所述环 形天线正弦信号（31)经过数控衰减器I(4)，再与信号输入端I(11)提供的正弦模拟信号 一起传送至平衡调制器I(8);所述环形天线余弦信号（32)经过数控衰减器II(5)，再与 信号输入端II(12)提供的余弦模拟信号一起传送至平衡调制器II(9);所述垂直天线信 号（33)经过数控衰减器III(6)，再与平衡调制器I(8)和平衡调制器II(9)输出的信号 一起传送至信号叠加器（10);所述信号叠加器（10)输出的信号经过数控衰减器IV(7)，得 到组合天线信号（13)。2. 根据权利要求1所述的无线电罗盘天线信号模拟器，其特征在于：所述环形天线正 弦信号（31)和环形天线余弦信号（32)的相位相差90度。3. 根据权利要求1所述的无线电罗盘天线信号模拟器，其特征在于：所述数控衰减器I (4)、数控衰减器II(5)、数控衰减器III(6)和数控衰减器IV(7)的型号为HMC792LP4E， 步进为0. 25dB。4. 根据权利要求1所述的无线电罗盘天线信号模拟器，其特征在于：所述FPGA控制单 元（2 )包括UART及时钟电路模块（21 )、角度模拟衰减控制模块（22 )和3通道DDS控制模 块（23)。5. 根据权利要求1所述的无线电罗盘天线信号模拟器，其特征在于：所述无线电罗盘 天线信号模拟器输出的模拟信号频率为150kHz~l750kHz。6. 根据权利要求1所述的无线电罗盘天线信号模拟器，其特征在于：所述无线电罗盘 天线信号模拟器的模拟角度精度为±0.5°。7. 根据权利要求4所述的无线电罗盘天线信号模拟器，其特征在于：所述3通道DDS控 制模块（23)与DDS芯片单元（3)电性连接。
【专利摘要】本实用新型公开一种无线电罗盘天线信号模拟器，环形天线正弦信号经过数控衰减器I，与信号输入端I提供的正弦模拟信号一起传送至平衡调制器I；环形天线余弦信号经过数控衰减器II，与信号输入端II提供的余弦模拟信号一起传送至平衡调制器II；垂直天线信号经过数控衰减器III，与平衡调制器I和平衡调制器II输出的信号一起传送至信号叠加器；信号叠加器输出的信号经过数控衰减器IV，得到组合天线信号。本实用新型公开的无线电罗盘天线信号模拟器，可以模拟无线电罗盘天线的实际工作，产生环形与垂直组合天线的模拟信号，实现精确地方位模拟功能，对为无线电罗盘其它电路测试提供必要的天线激励信号，以实现对被测罗盘性能的测试。
【IPC分类】G01C17/38
【公开号】CN204902846
【申请号】CN201520510083
【发明人】古萍, 彭琼优, 胡华剑, 黄捷, 周晓林
【申请人】江西洪都航空工业集团有限责任公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月15日