一种宽带接收系统及其抗复杂电磁环境设计方法和组件与流程

本发明涉及射频微波，具体而言，涉及一种宽带接收系统及其抗复杂电磁环境设计方法和组件。

背景技术：

1、随着高速移动通信、大数据、万物互联、卫星通信等应用需求井喷式发展，电子设备量呈现几何级数式增长，再叠加大量传统的广播电台、电视、无线对讲机等应用，电磁频谱越来越拥堵，使各种电子设备在应用中都面临着复杂电子环境的挑战，尤其在1ghz以下频段，电磁环境更为恶劣、极其复杂。然而，现代的侦察、探测系统，要求的瞬时工作带宽越来越宽，其宽带接收系统面对当前复杂的电磁环境，在使用中存在极大的挑战。

2、为应对宽带接收系统使用面临的复杂电磁环境问题，在现有技术中通常使用的一种措施是降级使用，方法为在前端设置衰减器，通过调整衰减量降低通道增益，在接收链路上设置开关预选滤波器组，通过选择窄带滤波器通道，降低工作带宽；另外，还在通道上设置yig陷波器，通过yig陷波器抑制最强的电磁环境信号，保持整个链路的宽带工作特性。

3、图1所示为宽带链路在复杂电磁环境下降级使用原理示意图。平常情况下，图中的数控衰减器衰减量置为零，开关滤波器选直通支路，接收系统工作于宽带模式；当外界存在工作频带内较强的干扰信号时，先在宽带系统降级使用允许的下限范围内，控制数控衰减器增加衰减量，降低通道增益，当通过调节衰减量能够适应外界环境时，开关滤波器选直通支路，保持系统的宽带工作特性；若外界工作频带内干扰信号太强，当通过调节衰减量已经不能够适应外界环境时，则根据外界干扰情况，将开关滤波器选到干扰信号最弱的某一滤波器支路上，降为窄带模式使用，保证系统部分功能仍可以使用，避免系统完全不能正常工作。

4、图2所示为yig陷波器抑制干扰原理示意图。平常情况下，将yig陷波频点置于工作通带外，接收系统工作于宽带模式；当外界存在强干扰时，控制yig陷波器，将陷波频点调谐到干扰频率点上，将干扰功率衰减40db以上，提升接收系统动态40db以上，增强抗复杂电磁环境工作能力。采用yig陷波器对干扰信号进行抑制时，只对干扰频点进行功率衰减，其它频段不衰减，接收系统仍工作于宽带模式。

5、采用上述现有技术的抗复杂电磁环境设计方法，解决了宽带接收系统在复杂电磁环境下的可用性问题，但同时也存在一些不足。不足之处具体如下：

6、(1)采用增加衰减降低通道增益的措施适应外界环境，会增加系统的噪声系数，降低接收灵敏度，影响系统性能；

7、(2)采用开关滤波器选到干扰信号最弱的某一滤波器支路上，系统降为窄带使用，不能适应系统宽带工作的要求；

8、(3)通过yig陷波器对干扰频点陷波，可确保接收系统仍工作于宽带模式，但一般yig陷波器体积大、成本高，不方便应用于高度集成、单系统批量大的使用场景，同时yig陷波器矩形系数做不高，陷波器的3db带宽与40db带宽比通常大于5，用yig陷波器抑制干扰时受影响的频段较宽，系统使用性能受限。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种宽带接收系统及其抗复杂电磁环境设计方法和组件，以接收链路宽带工作状态下对强干扰信号的抑制、干扰抑制与通带损失的平衡问题。

2、本发明提供的一种宽带接收系统抗复杂电磁环境设计方法，通过可控固定陷波器组合实现宽带接收系统抗复杂电磁环境设计。

3、进一步的，通过二选一开关将n个固定陷波器级联；每两个开关之间形成两路信号流向，其中一路为直通，另一路为固定陷波器；n个固定陷波器各自对应不同频段，并且n个陷波器级联后铺满宽带接收系统的工作通带。

4、本发明还提供一种宽带接收系统抗复杂电磁环境设计组件，所述组件采用上述的宽带接收系统抗复杂电磁环境设计方法设计得到。

5、本发明还提供一种宽带接收系统，所述宽带接收系统包括上述的宽带接收系统抗复杂电磁环境设计组件。

6、进一步的，所述宽带接收系统的工作方法，根据外界干扰信号选择固定陷波器的导通状态。

7、进一步的，所述宽带接收系统的工作方法，包括如下步骤：

8、第一步，在宽带接收系统中嵌入宽带接收系统抗复杂电磁环境设计组件；

9、第二步，宽带接收系统工作时，先将宽带接收系统抗复杂电磁环境设计组件工作于全直通状态，接收外界干扰信号，获得干扰频率信息；

10、第三步，根据外界干扰信号的干扰频率信息，评估对宽带接收系统的影响，给出需要进行陷波的频点；

11、第四步，控制宽带接收系统抗复杂电磁环境设计组件开关选择状态，使信号流经需要陷波频点对应的固定陷波器，不需要陷波的频点选择直通，使宽带接收系统工作于对期望干扰进行陷波抑制后的宽带状态。

12、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过可控固定陷波器组合实现对复杂电磁环境中强干扰信号的抑制，在保持宽带接收系统宽带工作模式的同时，实现干扰抑制与通带损失的平衡，解决接收链路宽带工作状态下对强干扰信号的抑制、干扰抑制与通带损失的平衡问题。具有如下优势：

13、1、提升了宽带链路在复杂电磁环境下使用效率：本发明提出宽带接收系统抗复杂电磁环境方案架构，实现了抑制干扰时对工作频段噪声系统不影响，确保了系统接收灵敏度和性能；

14、2、降低了抑制干扰对带宽的影响：利用固定陷波器易于实现高矩形系数，实现了陷波器的3db带宽与40db带宽比小于2，使进行干扰抑制时宽带接收链路频段损失小，系统使用性能下降小；

15、3、增加了使用灵活性、增强对复杂电磁环境的适应性：可通过控制，实现任意组合的陷波器接入链路，使用灵活，可针对工作带内任意干扰信号进行抑制，增强了宽带接收系统对复杂电磁环境的适应性。

技术特征：

1.一种宽带接收系统抗复杂电磁环境设计方法，其特征在于，通过可控固定陷波器组合实现宽带接收系统抗复杂电磁环境设计。

2.根据权利要求1所述的宽带接收系统抗复杂电磁环境设计方法，其特征在于，通过二选一开关将n个固定陷波器级联；每两个开关之间形成两路信号流向，其中一路为直通，另一路为固定陷波器；n个固定陷波器各自对应不同频段，并且n个陷波器级联后铺满宽带接收系统的工作通带。

3.一种宽带接收系统抗复杂电磁环境设计组件，其特征在于，所述组件采用如权利要求1-3任一项所述的宽带接收系统抗复杂电磁环境设计方法设计得到。

4.一种宽带接收系统，其特征在于，所述宽带接收系统包括如权利要求3所述的宽带接收系统抗复杂电磁环境设计组件。

5.一种如权利要求4所述的宽带接收系统的工作方法，其特征在于，根据外界干扰信号选择固定陷波器的导通状态。

6.根据权利要求5所述的宽带接收系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明提供一种宽带接收系统及其抗复杂电磁环境设计方法和组件，通过可控固定陷波器组合实现宽带接收系统抗复杂电磁环境设计。本发明通过可控固定陷波器组合实现对复杂电磁环境中强干扰信号的抑制，在保持宽带接收系统宽带工作模式的同时，实现干扰抑制与通带损失的平衡，解决接收链路宽带工作状态下对强干扰信号的抑制、干扰抑制与通带损失的平衡问题。

技术研发人员：林选锋,谭世川,张志聪,沈仁强,王兵,肖礼康,李强斌,刘晓伟,彭思,刘成,张浩铭,高刚
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十九研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12