专利名称：单根射频电缆连接的短波接收天线适配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子电路设计领域，具体而言涉及一种单根射频电缆连接的短波接收天线适配器。
背景技术：
短波通信信号具有时变衰落的特点，经常出现接收效果差的情况。人们可以通过优化编解码方式、提高接收增益，但是在短波信道环境较恶劣的情况下，改善效果还不是很明显。而通过在射频前端优化，对短波接收天线进行调谐匹配，提高短波接收信号的增益，往往可以带来更好的接收效果。通过控制线、电源线等多根电缆对短波接收天进行控制调谐匹配已可以实现，但是该方法存在线缆较多、容易被干扰等问题，抗干扰能力较差。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明目的在于提出一种单根射频电缆连接的短波接收天线适配器，通过单根射频电缆直接连接至短波接收机，可有效提高接收信号的信噪比和抗干扰能力。为实现上述目的，本发明提出一种单根射频电缆连接的短波接收天线适配器，从短波天线接收信号并通过单根射频电缆与短波接收机连接用以传输供电电压、音频控制信号和射频信号，该短波接收天线适配器包括控制和电压变换电路以及与该控制和电压变换电路连接的接口电路、主匹配电路、天线适配电路和射频放大电路，其中:接口电路通过前述的单根射频电缆提取高频电缆的电压信号和音频控制信号，同时将射频信号进行解调处理并耦合到高频电缆中；主匹配电路用以对从短波天线接收的信号进行频率变换；天线适配电路通过对主匹配电路输出的射频信号的采样和计算，控制内部继电器的吸合与断开，以对网络参数进行调整；控制和电压变换电路对音频控制信号进行解调处理并分别用于控制天线适配电路和主匹配电路，天线适配电路和主匹配电路根据收到的命令执行相应的操作。进一步，前述的控制和电压变换电路变换前述的电压信号以提供短波接收天线适配器中其他电路的工作电压。进一步，前述的主匹配电路中使用50Ω的阻抗变换网络，其包括可调并联电容和可调串联电感、以及副网络电容。进一步，前述的控制和电压变换电路包括单片机AT89C2051、音频解调模块、运放TL084以及相应的外围电路。进一步，前述的天线适配电路包括DSP芯片和CPLD器件，通过AD采样并计算主匹配电路输出的射频信号而得出精确的阻抗和相位值，根据所得阻抗和相位信息，控制内部继电器的吸合与断开，对网络参数进行调整。进一步，前述的射频放大电路内包括晶体滤波器，用以保证通带内幅频一致性并抑制带外其它信号干扰。
由以上本发明的技术方案可知，本发明的单根射频电缆连接的短波接收天线适配器，可改善接收天线的频率响应，使其在整个频段内接收效果差异相对较小，避免接收天线在谐振点上接收很好、而其它频率点上效果差的弊病，同时该天线适配器具有较强的射频放大能力，适合与短波接收机之间射频电缆长、信号衰减大的场合，可以提高信噪比，减小接收信号的循环反射所产生的互调，降低接收信号误码率，而且安装简单。
图1为本发明较优实施例的短波接收天线适配器模块示意图。图2为阻抗变换网络的示意图。图3为射频放大电路的示意图。
具体实施例方式为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。如图1所示，根据本发明的较优实施例，短波接收天线适配器安装在短波接收天线的底部并从短波接收天线接收信号，短波接收天线适配器具有一外壳，由防水、抗腐蚀、具有较高机械强度的结构件制成。短波接收天线适配器通过单根射频电缆与短波接收机连接，用以传输供电电压、音频控制信号和射频信号。短波接收天线适配器包括主匹配电路、天线适配电路、射频放大电路、接口电路以及控制和电压变化电路，其中控制和电压变化电路连接主匹配电路、天线适配电路、射频放大电路和接口电路。接口电路用于通过与之相连接的单根射频电缆提取高频电缆的+24V电压信号和音频控制信号，同时将射频信号进行解调处理并耦合到高频电缆中。在控制和电压变换电路中，对音频控制信号进行解调处理。本实施例的控制和电压变换电路包括单片机AT89C2051、音频解调模块、运放TL084以及相应的外围电路。音频控制信号经过运放TL084及其外围电路带通滤波，检波后转变成TTL电平信号，然后经过电平转换芯片例如MAX232芯片，转变为RS-232信号，分别用于控制天线适配电路和主匹配电路，天线适配电路和主匹配电路根据收到的命令执行相应的操作。同时，在控制和电压变换电路中，对+24V电压信号进行变换，变换为其他电路工作所需要的工作电压，包括±12V、+5V以及+3.3V电压等。使用一般天线接收信号时会存在阻抗匹配能力差的问题，通常天线有I 2个谐振点，所以需要增加主匹配电路以改善信号接收效果。本实施例中，主匹配电路中使用50 Ω的阻抗变换网络，提高接收的阻抗匹配能力，具有高选择性以接收所需信号，具有最低噪声度，提高接收的灵敏度，增益可达到5dB 10dB。阻抗变换网络原理模型图如图2所示，阻抗变换网络采用可调并联电容和可调串联电感、以及副网络电容(2个)，对短波接收天线收到的信号进行频率变换。在天线适配电路中采用DSP芯片和CPLD器件，最好是容量较大的CPLD器件，通过AD采样并计算主匹配电路输出的射频信号而得出精确的阻抗和相位值，根据所得阻抗和相位信息，控制内部继电器的吸合与断开，对网络参数进行调整。考虑到高频射频线较长，射频信号衰减较大，会影响信号接收性能，所以增加射频放大器补偿电缆的损耗，将信号放大后再传输给短波接收机。本实施例中射频放大电路采用频率动态范围大、低噪声电路，以确保接收指标。如图3所示为射频放大电路功能示意图，本实施例中射频放大电路采用高品质晶体滤波器进行滤波处理，可保证通带内幅频一致性，抑制带外其它信号干扰，同时采用精密可控放大器进行信号放大，增益线性度好，精度高。综上所述，本发明的单根射频电缆连接的短波接收天线适配器，可改善接收天线的频率响应，使其在整个频段内接收效果差异相对较小，避免接收天线在谐振点上接收很好、而其它频率点上效果差的弊病，同时该天线适配器具有较强的射频放大能力，适合与短波接收机之间射频电缆长、信号衰减大的场合，可以提高信噪比，减小接收信号的循环反射所产生的互调，降低接收信号误码率，而且安装简单。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种单根射频电缆连接的短波接收天线适配器，该短波接收天线适配器从短波天线接收信号并通过单根射频电缆与短波接收机连接用以传输供电电压、音频控制信号和射频信号，其特征在于，该短波接收天线适配器包括: 控制和电压变换电路以及与该控制和电压变换电路连接的接口电路、主匹配电路、天线适配电路和射频放大电路， 其中:接口电路通过前述的单根射频电缆提取高频电缆的电压信号和音频控制信号，同时将射频信号进行解调处理并耦合到高频电缆中；主匹配电路用以对从短波天线接收的信号进行频率变换；天线适配电路通过对主匹配电路输出的射频信号的采样和计算，控制内部继电器的吸合与断开，以对网络参数进行调整；控制和电压变换电路对音频控制信号进行解调处理并分别用于控制天线适配电路和主匹配电路，天线适配电路和主匹配电路根据收到的命令执行相应的操作。
2.根据权利要求1所述单根射频电缆连接的短波接收天线适配器，其特征在于，前述的控制和电压变换电路还变换前述的电压信号以提供短波接收天线适配器中其他电路的工作电压。
3.根据权利要求1所述单根射频电缆连接的短波接收天线适配器，其特征在于，前述的控制和电压变换电路包括单片机AT89C2051、音频解调模块、运放TL084以及相应的外围电路。
4.根据权利要求1所述单根射频电缆连接的短波接收天线适配器，其特征在于，前述的主匹配电路中使用50Ω的阻抗变换网络，其包括可调并联电容和可调串联电感、以及副网络电容。
5.根据权利要求1所述单根射频电缆连接的短波接收天线适配器，其特征在于，前述的天线适配电路包括DSP芯片和CPLD器件，通过AD采样并计算主匹配电路输出的射频信号而得出精确的阻抗和相位值，根据所得阻抗和相位信息，控制内部继电器的吸合与断开，对网络参数进行调整。
6.根据权利要求1所述单根射频电缆连接的短波接收天线适配器，其特征在于，前述的射频放大电路内包括晶体滤波器，用以保证通带内幅频一致性并抑制带外其它信号干扰。
全文摘要
本发明提供一种单根射频电缆连接的短波接收天线适配器，从短波天线接收信号并通过单根射频电缆与短波接收机连接以传输供电电压、音频控制信号和射频信号，短波接收天线适配器包括控制和电压变换电路以及与该控制和电压变换电路连接的接口电路、主匹配电路、天线适配电路和射频放大电路，接口电路通过单根射频电缆提取高频电缆的电压信号和音频控制信号，并将射频信号进行解调处理并耦合到高频电缆中；主匹配电路用以对从短波天线接收的信号进行频率变换；天线适配电路可对网络参数进行调整；控制和电压变换电路对音频控制信号进行解调处理并用于控制天线适配电路和主匹配电路，本发明的短波接收天线适配器可提高接收信号的信噪比和抗干扰能力。
文档编号H04B1/18GK103078651SQ201210591870
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者俞春华, 朱明皓, 刘科伟 申请人:熊猫电子集团有限公司, 南京熊猫汉达科技有限公司