本实用新型属于电子装置领域，具体地说是一种低噪声射频调幅信号解调电子装置。
背景技术：
随着移动通信、光纤传输等通信科技的迅速发展与技术的更新换代，在信息传输的过程中对基带信号的调制与解调的要求越来越高，而对于射频调幅信号的解调，很难做到高增益、高宽带、低噪声的完美结合。所以在更宽的宽带下，追求更大的增益和更低的噪声是一个发展的趋势。而由于在无线通信过程中接收端对射频信号的接收存在噪声大、幅度低、不稳定的特点，所以在对信号进行处理过程中是否能稳定输出信号，并最大化减小其失真是评价一个解调系统的重要指标。
技术实现要素：
本实用新型提供一种低噪声射频调幅信号解调电子装置，用以解决现有技术中的缺陷。
本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种低噪声射频调幅信号解调电子装置，包括电源转换供应模块、STM32微处理器、前级低噪声放大器、ADF4351本振模块、AD831混频器模块、10.7MHz陶瓷滤波器、中频放大器、二极管包络检波器和NE5532基带放大器，STM32微处理器电路连接ADF4351本振模块、前级低噪声放大器，前级低噪声放大器、ADF4351本振模块分别电路连接AD831混频器模块，AD831混频器模块电路连接10.7MHz陶瓷滤波器，10.7MHz陶瓷滤波器电路连接中频放大器，中频放大器电路连接二极管包络检波器，大信号二极管包络检波器电路连接NE5532基带放大器；电源转换供应模块为各个模块供电。
如上所述的一种低噪声射频调幅信号解调电子装置，所述的前级低噪声放大器包括两级电路连接的TQP3M9009线性射频管，末级TQP3M9009线性射频管电路连接的ADL5536固定增益放大器， ADL5536固定增益放大器电路连接PE4302数字衰减器，PE4302数字衰减器电路连接AD8361检波器、STM32微处理器和AD831混频器模块。
如上所述的一种低噪声射频调幅信号解调电子装置，所述的前级低噪声放大器和中频放大器模块均带有AGC。
如上所述的一种低噪声射频调幅信号解调电子装置，所述的中频放大器由AD8367和两级OPA695组成。
本实用新型的优点是：本实用新型将输入有效值为10μV-1mV、输入载波频率为100 MHz–450MHz、调制信号频率为300Hz–5kHz的调幅信号无失真解调，并将输出幅度稳定在1 V±0.1 V。具有高增益、宽频带、低噪声、低失真度的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型模块框图；图2是前级低噪声放大器的结构框图；图3是TQP3M9009线性射频管的电路图；图4是ADL5536固定增益放大器和PE4302数字衰减器的电路图；图5是AD8361检波器的电路图；图6是ADF4351本振模块电路图；图7是切比雪夫低通滤波器电路图；图8为AD831混频器的电路图；图9 是OPA695运算放大器电路图；图10是AD8367电路图；图11二极管包络检波器的电路图；图12是NE5532基带放大器的电路图；图13是SX1308升压变换器电路图；图14是MC34063A是控制电路电路图；图15是本实用新型程序框图框。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
一种低噪声射频调幅信号解调电子装置，如图1所示，包括电源转换供应模块、STM32微处理器、前级低噪声放大器、ADF4351本振模块、AD831混频器模块、10.7MHz陶瓷滤波器、中频放大器、二极管包络检波器和NE5532基带放大器，STM32微处理器电路连接ADF4351本振模块、前级低噪声放大器，前级低噪声放大器、ADF4351本振模块分别电路连接AD831混频器模块，AD831混频器模块电路连接10.7MHz陶瓷滤波器，10.7MHz陶瓷滤波器电路连接中频放大器，中频放大器电路连接二极管包络检波器，大信号二极管包络检波器电路连接NE5532基带放大器；电源转换供应模块为各个模块供电。所述的前级低噪声放大器和中频放大器模块均带有AGC。
如图2所示，所述的前级低噪声放大器包括两级电路连接的TQP3M9009线性射频管，末级TQP3M9009线性射频管电路连接的ADL5536固定增益放大器， ADL5536固定增益放大器电路连接PE4302数字衰减器，PE4302数字衰减器电路连接AD8361检波器、STM32微处理器和AD831混频器模块。
TQP3M9009是一款增益为21.8dB 的线性射频管，工作频率为50 – 4000MHz，而且噪声极低，在工作频率为1.9 GHz时，噪声系数仅为1.3 dB。其电路图如图3所示。
ADL5536是一款增益为20dB 的线性放大器，工作频率为20 – 1000MHz,在工作频率为380MHz时，噪声系数为2.7dB 。PE4302是一款6位数字衰减器，工作频率为DC – 4.0GHz；在高频率下的具有较高的衰减精度和线性度。其电路图如图4所示。
AD8361是一款检波器件，以集成形式提供均方根(RMS)响应功率检波功能，它能够将一个最高2.5 GHz的复合调制RF信号转换为代表该信号均方根电平的直流电压。该器件具有高线性度和高温度稳定性，适用于CDMA、QAM和其它复合调制方案的检波。其电路图如图5所示。
前级低噪声放大器使用TQP3M9009和ADL5536实现三级固定增益放大，加上各级之前阻抗匹配引起的衰减，使得每一级之间的增益分别稳定在21db、21db、20db而PE4302衰减器的增益调节范围为-31.5dB-0dB,通过STM32读取AD8361对输出信号幅度的检测结果来控制单级PE4302衰减器实现数控AGC，使得整个前级低噪声放大器实现30.5db-62db的自动增益调节范围,同时防止接收信号过强使混频器进入饱和状态。
ADF4351具有一个集成电压控制振荡器（VCO），输出频率范围为35-4400MHz.具有低相位噪声的VCO，可编程为1/2/4/32/64分频输出，扫频步进可达1kHz，锁定时间为微秒级别。其电路图如图6所示。
通过ADF4351产生110.7MHz – 510.7MHz的信号，使该信号通过10阶切比雪夫低通滤波器，形成正弦波输出。其电路图如图7所示。
AD831混频器是一款低失真、宽动态范围、单芯片混频器。该混频器采用±5 V电源供电时，RF、IF和LO端口可以为直流或交流耦合,混频器采用RF和LO输入的工作频率可高达500 MHz。其电路图如图8所示。其原理为：利用自制的本振信号源改变扫频信号的频率，使混频、滤波后的中频信号维持在10.7MHz不变。其工作原理
通过检测经10.7MHz滤波后的信号幅度可以获得AM波载波信号频率并进行锁定。
由上述系统原理知，滤波器的任务是滤除10.7MHz以外的频率分量，因此需要采用10.7MHz、带宽100KHz陶瓷滤波器将其滤去。
所述的中频放大器由AD8367和两级OPA695组成。OPA695是一款超宽带，电流反馈运算放大器。其电路图如图9所示。AD8367是一款可变增益放大芯片，可变增益范围为-2.5dB – 42.5dB ，截止通频带为500MHz,本设计使用其AGC连接模式可以稳定输出信号有效值至354mv。其电路图如图10所示。使用AD8367和两级OPA695构成带AGC系统的中频放大器,可将滤波得到的10.7MHz中频信号稳定在1V有效值并用于大信号二极管包络检波。
二极管包络检波器采用1N60二极管进行包络检波。在输入信号的作用下，二极管导通和截止不断重复，直至充放电达到平衡，输出信号跟踪输入信号的包络,最后将调制信号解调出来。其电路图如图11所示。
NE5532是高性能低噪声双运算放大器（双运放）集成电路。它具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压范围大等特点。使用NE5532将检波后的调制信号固定增益放大，使输出幅度稳定在。其电路图如图12所示。
电源转换模块中：
SX1308是—款固定频率SOT23-6封装的电流模式升压变换器，高达1.2 MHz 的工作频率使得外围电感电容选择极小的规格便可以获得稳定的输出。其电路图如图13所示。
MC34063A是一款包含DC-DC转换器基本功能的单片集成控制电路。该器件的内部组成包括带温度补偿的参考电压、比较器、带限流电路的占空比控制振荡器、驱动器、大电流输出开关。可用于降压、升压以及电压极性反转场合。其电路图如图14所示。
供电系统可通过SX1308将锂电池输出电压转换为5V并通过MC34063A将5V电压极性翻转为-5V，±5V将作为装置的基础供电电压。
程序设计：以STM32F013RCT6为核心的主控决策系统，提供良好的人机交互，用户可以选择自动控制模式或者人工控制模式；对可程控的衰减器进行衰减倍数的选择，实现对装置的增益自动控制；利用ADC转换检测过程输出电压，实现对本振频率的选择。装置程序框图框如图15所示。
本实用新型采用下测试方案进行测试
测试仪器：（1）Tektronix MDO3054数字示波器（500MHz）一台；（2）MOTECH LPS-305型电源一台；（3）DSG815 1.5GHz信号源一台。
测试环境：实验室条件下环境温度为常温25℃，无强电磁干扰，由市电220V供电，通过LPS-305直流电压源对系统供电。
测试结果及数据
调制信号频率动态测试：测量方法：固定载波频率和输入信号幅度，调幅度为50%，改变调制信号频率，测量输出信号。结果如表1所示
表1输入信号幅度范围测试表
结果分析：由表格数据可知，调制信号频率在300Hz-5kHz范围内，输出信号幅度稳定在1 V±0.1 V。
载波信号频率动态测试
测量方法：固定输入信号幅度和调制信号频率，调幅度为50%。输入不同频率的载波，测量输出信号的幅度。结果如表2所示
表2载波频率范围测试表
结果分析：由表格数据可知，输入信号载波频率在100 MHz – 450MHz，
输出信号幅度稳定在1 V±0.1 V。
输入信号幅度动态测试
测量方法：固定载波频率和调制信号频率，调幅度为50%，改变输入信号幅度，测量输出信号幅度。结果如表3所示。
表3输入信号幅度范围测试表
结果分析：由表格数据可知，在输入信号有效值为10μV -1mV，输出信号幅度稳定在1 V±0.1 V。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。