射频接收模块增益自动控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种射频接收模块增益自动控制电路，设置有一功分模块，该功分模块的信号输入端输入射频接收信号，所述功分模块的一个输出端经延时模块与程控衰减模块的一个输入端相连；所述功分模块的另一个输出端经功率采样模块后与A/D转换模块的输入端相连，该A/D转换模块的输出端连接在可编程逻辑模块的输入端上，该可编程逻辑模块的四路控制信号经控制总线与所述程控衰减模块的四路控制端分别对应相连，在所述程控衰减模块的信号输出端还连接有固定增益放大模块，该固定增益放大模块的信号输出端输出所需的射频信号。其显著效果是：本电路可控增益范围大，完成控制时间短，容易对射频接收模块的性能进行优化。
【专利说明】射频接收模块增益自动控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到射频增益控制【技术领域】，具体地说，是一种射频接收模块增益自动控制电路。
【背景技术】
[0002]目前，一般通用的增益自动控制技术采用的是在信号输出端对信号功率值进行采样，将其转换为直流电压信号后，将该电压信号输出给前端的压控可变增益放大器对放大器增益进行调整，直到信号输出端采到的功率值达到规定范围内为止。
[0003]然而，采用该技术对放大器增益进行调整，不但可控增益范围窄、受收温度影响大，而且完成一次增益控制的时间长，不适用于幅值变化大、精度要求高并且响应要求快的场合。
实用新型内容
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种射频接收模块增益自动控制电路，该电路可控增益范围大，完成控制时间短，容易对射频接收模块的性能进行优化。
[0005]为达到上述目的，本实用新型表述一种射频接收模块增益自动控制电路，其关键在于:设置有一功分模块，该功分模块的信号输入端输入射频接收信号，所述功分模块的一个信号输出端经延时模块与程控衰减模块的一个信号输入端相连；所述功分模块的另一个信号输出端经功率采样模块后与A/D转换模块的信号输入端相连，该A/D转换模块的信号输出端连接在可编程逻辑模块的信号输入端上，该可编程逻辑模块的四路控制信号经控制总线与所述程控衰减模块的四路控制端分别对应相连，在所述程控衰减模块的信号输出端还连接有固定增益放大模块，该固定增益放大模块的信号输出端输出所需的射频信号。
[0006]本方案首先通过功分模块将射频接收信号分为两路，其中一路经过动态范围大的功率采样模块将信号的功率值转换为电压信号，接着通过A/D转换模块将模拟电压信号转变为数字信号后输入给可编程逻辑模块，可编程逻辑模块经过计算后将衰减分配结果输出给程控衰减模块，另外一路信号经过延时模块延迟一段时间后进入程控衰减模块，通过程控衰减模块实现对射频接收模块增益的自动控制，然后将增益调节后的射频信号进行放大后输出。本电路采用程控衰减模块控制增益，可以快速实现大范围的增益变化；从而使得采用本电路对信号增益进行自动控制，可控增益范围大，完成控制时间短，容易对射频接收模块的性能进行优化。
[0007]为了使得输出的射频信号获得足够的放大倍数，所述固定增益放大模块包括第一放大器U4与第二放大器U5，所述第一放大器U4的输入端与所述程控衰减模块的信号输出端相连，第一放大器U4的输出端与第二放大器U5的输入端连接,第二放大器U5的输出端输出所需的射频信号。
[0008]作为更进一步的技术方案，所述功分模块采用LRPS-2-1功分器，所述延时模块采用KSD1000-6A延迟线滤波器，所述程控衰减模块采用PE4302射频数字衰减器，所述功率采样模块采用AD8310ARMZ对数放大器，所述A/D转换模块采用AD9203ARUZ数模转换器，所述可编程逻辑模块采用PIC16F1936单片机，所述第一放大器U4与第二放大器U5均采用MHW-9187放大器。
[0009]作为更进一步的技术方案，在所述KSD1000-6A延迟线滤波器的信号输出端与所述PE4302射频数字衰减器的信号输入端之间串接有耦合电容Cl ;所述PE4302射频数字衰减器的信号输出端与第一放大器U4的输入端之间串接有I禹合电容C2 ;所述第一放大器U4的输出端与第二放大器U5的输入端之间串接有I禹合电容C3 ;所述第二放大器U5的输出端串接耦合电容C4后作为射频信号输出端；在所述LRPS-2-1功分器的信号输出端与所述AD8310ARMZ对数放大器的信号输入端之间串接有耦合电容C5。
[0010]为了便于对电路中各个模块进行统一管理，所述程控衰减模块、功率采样模块、A/D转换模块以及可编程逻辑模块均采用5V直流电源供电。
[0011]本实用新型的显著效果是:采用本电路进行增益自动控制，可控增益范围大，完成控制时间短，容易对射频接收模块的性能进行优化。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的电路原理框图；
[0013]图2是本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】以及工作原理作进一步详细说明。
[0015]如图1所示，一种射频接收模块增益自动控制电路，设置有一功分模块，该功分模块的信号输入端输入射频接收信号，所述功分模块的一个信号输出端经延时模块与程控衰减模块的一个信号输入端相连；所述功分模块的另一个信号输出端经功率采样模块后与A/D转换模块的信号输入端相连，该A/D转换模块的信号输出端连接在可编程逻辑模块的信号输入端上，该可编程逻辑模块的四路控制信号经控制总线与所述程控衰减模块的四路控制端分别对应相连，在所述程控衰减模块的信号输出端还连接有固定增益放大模块，该固定增益放大模块的信号输出端输出所需的射频信号。
[0016]参见附图2，为了使得放大器的增益达到技术要求，所述固定增益放大模块包括第一放大器U4与第二放大器U5，所述第一放大器U4的输入端与所述程控衰减模块的信号输出端相连，第一放大器U4的输出端与第二放大器U5的输入端连接,第二放大器U5的输出端输出所需功率值的射频信号。
[0017]从图2中还可以看出，所述功分模块采用LRPS-2-1功分器，即为图中的Ul ;所述延时模块采用KSD1000-6A延迟线滤波器，即为图中的U2，采用该延迟线滤波器可保证固定增益放大器处于线性放大区，使信号在一次增益控制完成后能够迅速的稳定；所述程控衰减模块采用PE4302射频数字衰减器，即为图中的U3 ;所述第一放大器U4与第二放大器U5均采用MHW-9187放大器，即为图中的U4与U5 ;所述功率采样模块采用AD8310ARMZ对数放大器，即为图中的U6，该对数放大器线性动态范围大，可度量的信号功率范围大，能够适应输入信号功率的大范围变化；所述A/D转换模块采用AD9203ARUZ数模转换器，即为图中的U7 ;所述可编程逻辑模块采用PIC16F1936单片机，即为图中的U8。
[0018]如图2所示，本实施例的具体电路图为:所述功分器Ul的信号输入端输入射频接收信号，所述功分器Ul的第一信号输出端与所述延迟线滤波器U2的信号输入端相连，所述延迟线滤波器U2的信号输出端串接耦合电容Cl后连接所述射频数字衰减器U3的一个信号输出端；
[0019]所述功分器Ul的第二信号输出端串接耦合电容C5后与所述对数放大器U6的信号输入端相连，所述对数放大器U6的信号输出端与所述数模转换器U7的信号输入端连接，该数模转换器U7的8路数字信号输出端与所述单片机U8的8路控制信号输入端组一一对应连接，该单片机U8的四路控制信号输出端经控制总线与所述射频数字衰减器U3的四路控制端分别对应连接，所述射频数字衰减器U3信号输出端串接耦合电容C2后与第一放大器U4的输入端连接,第一放大器U4的输出端串接I禹合电容C3后与第二放大器U5的输入端连接，第二放大器U5的输出端串接耦合电容C4后作为射频信号输出端，输出所需的射频信号。
[0020]从图2中还可以看出，为了便于对电路中各个模块进行统一管理，图中所示射频数字衰减器U3、对数放大器U6、数模转换器U7以及单片机U8均采用5V直流电源供电。
[0021]其工作原理为:
[0022]射频模块接收到射频信号后，首先通过功分器Ul将信号分为两路，其中一路信号经过延迟线滤波器U2延迟一段时间后进入射频数字衰减器U3，另外一路信号经过对数放大器U6将射频信号的功率值转换为电压信号，接着通过数模转换器U7将模拟电压信号转变为数字信号后输入给单片机U8，单片机U8经过计算后将衰减分配结果输出给射频数字衰减器U3，控制射频数字衰减器实现对射频接收模块增益的自动控制，然后将增益调节后的射频信号依次通过第一放大器U4与第二放大器U5进行放大后输出。其中，采用单片机实现自动增益控制为成熟技术，可参见技术文献《用单片机实现的数字式自动增益控制》以及中国专利CN 102387355 A，在此不赘述。
【权利要求】
1.一种射频接收模块增益自动控制电路，其特征在于:设置有一功分模块，该功分模块的信号输入端输入射频接收信号，所述功分模块的一个信号输出端经延时模块与程控衰减模块的一个信号输入端相连；所述功分模块的另一个信号输出端经功率采样模块后与A/D转换模块的信号输入端相连，该A/D转换模块的信号输出端连接在可编程逻辑模块的信号输入端上，该可编程逻辑模块的四路控制信号经控制总线与所述程控衰减模块的四路控制端分别对应相连，在所述程控衰减模块的信号输出端还连接有固定增益放大模块，该固定增益放大模块的信号输出端输出所需的射频信号。
2.根据权利要求1所述的射频接收模块增益自动控制电路，其特征在于:所述固定增益放大模块包括第一放大器U4与第二放大器U5,所述第一放大器U4的输入端与所述程控衰减模块的信号输出端相连，第一放大器U4的输出端与第二放大器U5的输入端连接，第二放大器U5的输出端输出所需的射频信号。
3.根据权利要求2所述的射频接收模块增益自动控制电路，其特征在于:所述功分模块采用LRPS-2-1功分器，所述延时模块采用KSD1000-6A延迟线滤波器，所述程控衰减模块采用PE4302射频数字衰减器，所述功率采样模块采用AD8310ARMZ对数放大器，所述A/D转换模块采用AD9203ARUZ数模转换器，所述可编程逻辑模块采用PIC16F1936单片机，所述第一放大器U4与第二放大器U5均采用MHW-9187放大器。
4.根据权利要求3所述的射频接收模块增益自动控制电路，其特征在于:在所述KSD1000-6A延迟线滤波器的信号输出端与所述PE4302射频数字衰减器的信号输入端之间串接有耦合电容Cl ;所述PE4302射频数字衰减器的信号输出端与第一放大器U4的输入端之间串接有耦合电容C2 ;所述第一放大器U4的输出端与第二放大器U5的输入端之间串接有耦合电容C3 ;所述第二放大器U5的输出端串接耦合电容C4后作为射频信号输出端；在所述LRPS-2-1功分器的信号输出端与所述AD8310ARMZ对数放大器的信号输入端之间串接有耦合电容C5。
5.根据权利要求1或3所述的射频接收模块增益自动控制电路，其特征在于:所述程控衰减模块、功率采样模块、A/D转换模块以及可编程逻辑模块均采用5V直流电源供电。
【文档编号】H04B1/16GK204180026SQ201420623936
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】冯晓东 申请人:重庆会凌电子新技术有限公司