微波遥感信号转换器的制作方法

文档序号：11959253阅读：246来源：国知局

本发明涉及微波遥感技术领域，特别涉及一种微波遥感信号转换器。

背景技术：

信息时代，高精度的微波遥感定位技术发展迅速，应用范围愈来愈广。就相当于一个设置在太空中的无线电导航台，由若干颗导航定位卫星组成的卫星导航定位系统，可以在任何时间、任何地点为地球上的各类用户确定所在地理位置的经纬度、时间和海拔高度等信息。微波遥感信号转发器的主要功能是实现对卫星导航信号的转发，解决受屏蔽和遮挡的区域信号覆盖问题，保证该区域导航设备的正常工作。当前微波遥感信号转发器存在单系统转发，发射功率固定、定位精度低、无法满足高分辨率要求等缺点。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，提供一种可覆盖多种定位系统的导航信号的转发，同时提高导航信息转发的精度和分辨率，本发明提出如下技术方案。

一种微波遥感信号转换器，其包括：第一接收天线、第二接收天线、第三接收天线、第一滤波输入放大器、第二滤波输入放大器、第三滤波输入放大器、合路器、定向耦合器、对数检波放大器、大步进数控衰减器、幅度调制模块、控制板、监控机、固态电子盘、小步进数衰减器、数据采样器、分路器、第一滤波输出放大器、第二滤波输出放大器、第三滤波输出放大器、第一发射天线、第二发射天线和第三发射天线，所述第一接收天线和第一滤波输入放大器连接，第二接收天线和第二滤波输入放大器连接，第三接收天线和第三滤波输入放大器连接，所述第一、第二和第三滤波输入放大器分别和合路器连接，所述合路器、定向耦合器、大步进数控衰减器、幅度调制模块、小步进数控衰减器和分路器依次连接，并且所述定向耦合器还与所述对数检波放大器连接，所述幅度调制模块、大步进数控衰减器和小步进数控衰减器还与所述控制板连接，所述控制板与所述监控机和固态电子盘依次连接，所述控制板和所述数据采样器连接，所述数据采样器和所述固态电子盘连接，所述分路器分别与第一、第二和第三滤波输出放大器连接，所述第一滤波输出放大器与第一发射天线连接，所述第二滤波输出放大器与第二发射天线连接，所述第三滤波输出放大器与第三发射天线连接。

其中，所述第一、第二和第三滤波输入放大器各包括输入隔离器、带通滤波器、模数转换器、低噪声放大器、延迟线、小信号放大器和幅度均衡器，所述输入隔离器、带通过滤器、模数转换器、低噪声放大器、延迟线、小信号放大器和幅度均衡器依次连接。

其中，所述第一、第二和第三滤波输出放大器各包括数模转换器、功率放大器、带通过滤器和输出隔离器，所述数模转换器、功率放大器、带通过滤器和输出隔离器依次连接。

其中，所述监控机为装有微波遥感信号转换器控制软件的微型计算机。

基于上述微波遥感信号转换器的信号转换工作流程，包括如下步骤：

S1：第一、第二、第三接收天线分别接收来自第一、第二和第三卫星系统发射的微波遥感信号，并将各信号输出至第一、第二和第三滤波输出放大器；

S2：第一、第二和第三滤波输出放大器对各自接收到的微波遥感信号分别进行滤波、放大后输出；

S3：合路器将第一、第二和第三滤波输出放大器输出的三路微波遥感信号进行合路后输出；

S4：定向耦合器接收合路器输出的微波遥感信号，并将绝大部分微波遥感信号直接通过并输出至大步进数控衰减器，另外耦合出一小部分微波遥感信号通过耦合端输出至对数检波放大器的输入端；

S5：大步进数控衰减器根据控制板发来的数控值对微波遥感信号进行大步进的定量衰减，并输出至幅度调制模块；

S6：幅度调制模块根据控制板发来的频率控制值产生压控波形，压控波形控制幅度调制模块对微波遥感信号进行相应的正弦幅度调制，并将温度值发送给控制板；

S7：小步进数控衰减器根据控制板发来的数控值对微波遥感信号进行相应的微量衰减，并将微波遥感信号输出至分路器的输入端；

S8：分路器将小步进数控衰减器输出的微波遥感信号分成第一、第二和第三微波遥感信号并输出；

S9：第一、第二和第三输出滤波放大器分别对第一、第二和第三微波遥感信号进行滤波、放大后输出；

S10：第一、第二和第三发射天线分别将第一、第二和第三输出滤波放大器输出的第一、第二和第三微波遥感信号进行发射。

其中，所述步骤S2还包括如下步骤：

S21：各输入滤波放大器中的输入隔离器将相应的微波遥感信号改善匹配特征后输出至带通滤波器；

S22：带通滤波器滤除接收微波遥感信号的带外杂波，并输出至模数转换器；

S23：模数转换器将微波遥感信号以从模拟信号形式转换为数字信号，并将数字信号输出至低噪声放大器；

S24：低噪声放大器将接收到的数字信号进行第一级低噪声放大，并输出至延迟线；

S25：延迟线将数字信号进行延迟，并输出至小信号放大器；

S26：小信号放大器将数字信号进行第二级放大，补偿因延时造成的信号功率衰减，并将放大后的数字信号输出至幅度均衡器；

S27：幅度均衡器对数字信号因延迟造成的幅度畸变进行校正，并输出至合路器。

其中，所述步骤S9还包括如下步骤：

S91：各输出滤波放大器中的数模转换器将接收到的数字信号转换成模拟信号并输出至功率放大器；

S92：功率放大器将模拟信号进行末级功率放大后并输出至带通滤波器；

S93：带通滤波器滤除外带杂波，并输出至输出隔离器；

S94：输出隔离器将模拟信号改善匹配特性后输出至各发射天线。

其中，所述步骤S4还包括如下步骤：

S41：对数检波放大器对定向耦合器耦合出的微波遥感信号进行幅度检波，并将检波后的微波遥感信号输出至控制板的脉冲信号输入端；

S42：控制板对对数检波放大器发来的微波遥感信号进行采样，并将采样数据通过监控线缆发送给监控机和数据采样器，监控机通过串口通信接收来自监控机的数控信号、调制频率信号，将微波遥感信号进行转换后通过控制端将微波遥感信号分别对大步进数控衰减器、幅度调制模块和小步进数控衰减器进行控制，数据采样器将采集到的数据储存至固态电子盘中。

附图说明

图1：本发明的微波遥感信号转换器的结构框架图。

图2：本发明的微波遥感信号转换器的各滤波输入放大器的结构组成示

意图。

图3：本发明的微波遥感信号转换器的各滤波输出放大器的结构组成示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种微波遥感信号转换器，其包括：第一接收天线、第二接收天线、第三接收天线、第一滤波输入放大器、第二滤波输入放大器、第三滤波输入放大器、合路器、定向耦合器、对数检波放大器、大步进数控衰减器、幅度调制模块、控制板、监控机、固态电子盘、小步进数衰减器、数据采样器、分路器、第一滤波输出放大器、第二滤波输出放大器、第三滤波输出放大器、第一发射天线、第二发射天线和第三发射天线，所述第一接收天线和第一滤波输入放大器连接，第二接收天线和第二滤波输入放大器连接，第三接收天线和第三滤波输入放大器连接，所述第一、第二和第三滤波输入放大器分别和合路器连接，所述合路器、定向耦合器、大步进数控衰减器、幅度调制模块、小步进数控衰减器和分路器依次连接，并且所述定向耦合器还与所述对数检波放大器连接，所述幅度调制模块、大步进数控衰减器和小步进数控衰减器还与所述控制板连接，所述控制板与所述监控机和固态电子盘依次连接，所述控制板和所述数据采样器连接，所述数据采样器和所述固态电子盘连接，所述分路器分别与第一、第二和第三滤波输出放大器连接，所述第一滤波输出放大器与第一发射天线连接，所述第二滤波输出放大器与第二发射天线连接，所述第三滤波输出放大器与第三发射天线连接。

如图2所示，其中，所述第一、第二和第三滤波输入放大器各包括输入隔离器、带通滤波器、模数转换器、低噪声放大器、延迟线、小信号放大器和幅度均衡器，所述输入隔离器、带通过滤器、模数转换器、低噪声放大器、延迟线、小信号放大器和幅度均衡器依次连接。

如图3所示，其中，所述第一、第二和第三滤波输出放大器各包括数模转换器、功率放大器、带通过滤器和输出隔离器，所述数模转换器、功率放大器、带通过滤器和输出隔离器依次连接。