新型多频点超外差式接收机的制作方法

本实用新型具体涉及一种新型多频点超外差式接收机。

背景技术：

在最近几年，在现代通信业的极速发展下，民众对于市场上各类型的无线通讯工具的要求也逐渐提高，各运营商乃至无线通讯设备制造商对功率辐射小、作用距离远、覆盖范围大、电路结构简单的设计，更加青睐，无线通信系统最重要也最关键的组成部分是接收机，接收机性能的好坏直接决定了无线通信系统的应用范围，因此，如何设计高线性度、大动态范围、高灵敏度、强抗干扰能力的接收系统已经成为各科研机构、无线通信设备制造商以及各大院校的重要研究课题。

随着通信技术的发展，频谱开始出现拥挤，对接收机的选择特性要求越来越高，选择性差的接收机无法有效区分同时发射的不同信号。1918年，Armstrong 利用真空三极管作为本地振荡器和射频信号，发明了超外差(Superheterodyne)式接收机，射频信号和本振信号混频产生固定的中频，中频经放大后再经过真空电子管检波进而得到音频信号又经过近一个世纪的发展，灵敏度和抗干扰能力等方面达不到要求的接收机逐渐被淘汰。

目前，根据不同通信系统所要求的性能指标、复杂程度、功耗和成本，常用的接收机结构有超外差式、零中频式、镜频抑制式和数字中频式等结构；传统的超外差接收机包括天线、天线信号处理电路、中频放大器电路、巴伦变换器电路、ADC电路和FPGA等，对于多频点的超外差接收机，每一个频点均对应一路天线，同时也对应一路天线信号处理电路、中频放大器电路、巴伦变换器电路和ADC电路，即对于N个频点的超外差接收机，则其电路上具有N路信号处理电路、N路中频放大器电路、N路巴伦变换器电路和N路ADC电路，对应的FPGA则需要N*M个I/O接口（M与ADC的位数有关），其功能模块框图如图1所示。

由此可见，目前的多频点超外差接收机，其接收的信号从接收到传入FPGA，共需要N路信号处理电路、N路中频放大器电路、N路巴伦变换器和N路ADC电路，并占用FPGA的N*M个I/O接口，其电路极其复杂繁琐，且占用的控制器硬件资源极大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电路简单可靠、成本低廉的新型多频点超外差式接收机。

本实用新型提供的这种新型多频点超外差式接收机，包括若干个天线，和天线数目对应的若干路天线信号处理电路以及FPGA，还包括一路合路器电路、一路中频放大器电路、一路巴伦变换器电路和一路ADC电路；若干个天线各自接收外部信号后，通过各自对应的天线信号处理电进行信号处理，然后通过合路器电路将若干路信号合成为一路，再依次通过中频放大器电路、巴伦变换器电路和ADC电路转换为数字信号，最终通过控制器的I/O口传入FPGA。

所述的天线信号处理电路包括依次连接的第一带通滤波器、第一低噪声放大器、混频器和第二带通滤波器；天线接收的信号通过第一带通滤波器进行滤波后经过第一低噪声放大器进行放大，然后在混频器处进行混频，然后再次通过第二带通滤波器输出处理后的天线信号。

所述的低噪声放大器的型号为MGA64066。

所述的混频器的型号为LT5560EDD。

所述的中频放大器电路和一路巴伦变换器之间还连接有第二低噪声放大器。

所述的第二低噪声放大器的型号为MGA30889。

所述的合成器电路由型号为ADP-2-1的合成器芯片组成的电路。

所述的中频放大器电路由型号为DVGA2-33+的中频放大器芯片组成的电路。

本实用新型公开的这种新型多频点超外差式接收机，通过合成器电路将多路天线接收的信号合成为一路，然后进行中频放大、巴伦变换和ADC采样，并最终输入控制器；因此本实用新型的多频点超外差式接收机，仅存在一路合成器、中频放大器电路、巴伦变换器电路和ADC电路，并且FPGA也仅需要M个I/O接口，即可完成若干路天线信号的采样，电路简单可靠，而且成本低廉。

附图说明

图1为现有技术的多频点超外差式接收机的功能模块图。

图2为本实用新型的多频点超外差式接收机的功能模块图。

图3为两路天线时的合路器和中频放大器部分的电路原理图。

具体实施方式

如图2所示为本实用新型的多频点超外差式接收机的功能模块图：本实用新型提供的这种新型多频点超外差式接收机，包括若干个天线，和天线数目对应的若干路天线信号处理电路以及FPGA，还包括一路合成器、一路中频放大器电路、一路巴伦变换器电路和一路ADC电路；若干个天线各自接收外部信号后，通过各自对应的天线信号处理电进行信号处理，然后通过合路器电路将若干路信号合成为一路，再依次通过中频放大器电路、巴伦变换器电路和ADC电路转换为数字信号，最终通过FPGA的I/O口传入FPGA。天线信号处理电路包括依次连接的第一带通滤波器、第一低噪声放大器、混频器和第二带通滤波器；天线接收的信号通过第一带通滤波器进行滤波后经过第一低噪声放大器进行放大，然后在混频器处进行混频，然后再次通过第二带通滤波器输出处理后的天线信号。中频放大器电路和一路巴伦变换器之间还连接有第二低噪声放大器。

如图3所示为两路天线时的合路器和中频放大器部分的电路原理图：两路天线的输入信号通过第一带通滤波器、低噪声放大器、混频器和第二带通滤波器后，两路信号输入型号为ADP-2-1（图中标示U7）的合成器芯片组成的合路器电路，芯片的3脚和4脚为输入引脚，芯片的2脚和5脚短接，6脚为接地引脚并直接接地，芯片的1脚为输出信号，输出合路后的输出信号；输出的合路信号通过耦合电容C47后，输入到由型号为DVGA2-33+（图中标示U9）的中频放大器芯片组成的中频放大器电路；合路器电路输出的合路信号连接到芯片的2脚，芯片的5脚、6脚和7脚连接控制器，同时7脚还通过下拉电阻（图中标示R17）接地；芯片的1、3、4、9、10、14~16、18~21、24、25和32号引脚全部悬空；芯片的12号引脚和33号引脚均接地；芯片的22和23号引连接耦合电容C50；芯片的8号、11号和13号引脚均通过滤波电感FB9连接电源信号，同时还通过电源滤波电容C41接地；芯片的26~31号引脚通过各自的下拉电阻（图中标示R11和R16）接地；芯片的17脚为中频放大器电路的输出引脚，其通过上拉电感L18与+5V电源连接，同时也通过滤波电容C42和C43接地，芯片的17脚还通过耦合电容C48连接型号为MGA30889（图中标示U8）的第二低噪声放大器的输入端；第二低噪声放大器的输出端通过上拉电感L17与+5V电源连接，同时也还通过一组滤波电容（图中标示C44~C46）接地，第二低噪声放大器的输出端还通过耦合电容C49输出最终的信号，并输入到后端的巴伦变换器。