一种新型电离层垂测仪的模拟前端的制作方法

本实用新型属于电子通信技术领域，特别是涉及一种新型电离层垂测仪的模拟前端。

背景技术：

电离层垂测仪的模拟前端的主要作用是放大和处理设备发射后反射回的所需要的回波，并以在有用的回波和无用的干扰之间获得最大鉴别率的方式对回波进行滤波。一般来说，接收天线的有效口径常常受到物理尺寸的限制，接收到的信号通常非常微弱，还会遭受到杂波干扰。所以设计电离层垂测仪的模拟前端时面临的主要问题是:如何抑制外部的干扰，尽量减少模拟前端内部的噪声，提高系统的灵敏度以及稳定性。

技术实现要素：

为了解决电离层垂测仪的模拟前端因天线馈线造成的衰减的问题，以及易遭受到杂波干扰、内部有噪声的技术问题，本实用新型提供一种新型电离层垂测仪的模拟前端。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型电离层垂测仪的模拟前端，包括连依次连接的限幅器、高通滤波器、低通滤波器、低噪声放大器、混频器、中频放大器。

天线开关控制天线接收信号，信号再经过限幅器，限幅器用来限制信号电压范围，防止信号电压过大对其后电路元件产生影响。经过限幅的信号分别经过3MHz的高通滤波器和30MHz的低通滤波器得到所需的信号范围。采用低噪声放大器对滤波后的信号放大，能够增大信号，滤波器放在放大器之前有助于模拟前端的抗干扰和抗饱和能力。经过放大之后的信号与本征信号混频，混频器为LAVI-2VH+，该混频器有两个输入引脚和一个输出引脚，其他引脚有相匹配的电路，输出的混频信号通过中频放大后得到需要的41.4MHz的中频信号。

本实用新型不仅克服了天线馈线造成的衰减，而且模拟前端系统的灵敏度高，电路设计简单，便于实现功能，也减少了内部噪声的干扰。

附图说明

图1为本实用新型一种新型电离层垂测仪的模拟前端的组成框图。

图2为本实用新型一种新型电离层垂测仪的模拟前端的限幅器原理图。

图3为本实用新型一种新型电离层垂测仪的模拟前端的高通滤波器原理图。

图4为本实用新型一种新型电离层垂测仪的模拟前端的低通滤波器原理图。

图5为本实用新型一种新型电离层垂测仪的模拟前端的混频器原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供一种新型电离层垂测仪的模拟前端，包括依次连接的天线、天线开关、限幅器、高通滤波器、低通滤波器、低噪声放大器、混频器、中频放大器组成。

如图2所示两个并联的二极管D1、D2组成了限幅器，二极管D1的正极与输入端口INPUT相连接、负极接地，二极管D2的负极与输出端口OUTPUT相连接、正极接地。输入端口INPUT连接天线开关，输出端口OUTPUT连接到高通滤波器。

如图3所示的3MHz的高通滤波器电路，输入端口INPUT1、电感L1、L2、L3、L4、输出端口OUTPUT1依次连接，电容C1一端连接在电感L1、L2之间、另一端接地，电容C2一端连接在电感L2、L3之间、另一端接地，电容C3一端连接在电感L3、L4之间、另一端接地，四个电感和电容构成的高通滤波器能够将频率低于3MHz的信号滤除，经过限幅器后的信号由INPUT1端口输入，经过滤波后的信号由OUTPUT1端口输出。滤波器设计简单，噪声系数低，衰减为0.5dB，同时也能有效的避免一些杂波的干扰。

如图4所示的30MHz的高通滤波器电路，输入端口INPUT2、电感L5、L6、L7、输出端口OUTPUT2依次连接，电容C4一端连接在输入端口INPUT2与电感L5之间、另一端接地，电容C5一端连接在电感L5、L6之间、另一端接地，电容C6一端连接在电感L6、L7之间、另一端接地，电容C7一端连接在电感L7与输出端口OUTPUT2之间、另一端接地。经过高通滤波器后的信号由INPUT2输入，电容和电感构成的滤波网络将频率大于30MHz的信号滤除，信号从OUTPUT2输出，该低通滤波器的衰减为0.5dB。

如图5所示的混频器电路，混频器为LAVI-2VH+，经过了滤波后的信号通过一个低噪声放大器，信号幅度变大，信号由输入端口INPUT3输入，本征信号由端口INPUT4输入，经过混频后的信号由输出端口OUTPUT3输出。LAVI-2VH+的引脚1、3、4、5、6、7、8、9、11、12、13、15、16均接地，电阻R1、R2、R3组成了分压电路，电阻R1、R2一端分别接在电阻R3两端、另一端接地，LAVI-2VH+的引脚2连接在电阻R2、R3之间，输入端口INPUT3连接在电阻R1、R3之间，输入端口INPUT4与LAVI-2VH+的引脚10相连，电阻R5、R6、R7组成的分压电路，电阻R5、R6一端分别接在电阻R7两端、另一端接地，输出端口OUTPUT3接在电阻R6、R7之间，LAVI-2VH+的引脚14接在电阻R5、R7之间，电感L8一端通过隔直电容C8连接LAVI-2VH+的引脚2、另一端与电阻R5、R6、R7组成的分压电路相连，电阻R4与电感L8并联组成偏置电路，电感L9一端通过隔直电容C9与LAVI-2VH+的引脚14相连、另一端接地，电阻R8与电感L9并联。

本实用新型的工作原理：天线开关控制天线接收信号，信号再经过限幅器，限幅器用来限制信号电压范围，防止信号电压过大对其后电路元件产生影响。经过限幅的信号分别经过3MHz的高通滤波器和30MHz的低通滤波器得到所需的信号范围。采用低噪声放大器对滤波后的信号放大，能够增大信号，滤波器放在放大器之前有助于模拟前端的抗干扰和抗饱和能力。经过放大之后的信号与本征信号混频，输出的混频信号通过中频放大后得到需要的41.4MHz的中频信号。

本实用新型能够有效减少由天线馈线造成的衰减，同时具备了抗干扰能力强、灵敏度高、电路设计简单的特点。