专利名称：超高频波段接收机高频前端的频率扩展装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线电通信对抗接收机系统中的VHF/UHF波段接收机高频前端的频率扩展装置，特别适用于作通信对抗系统中分析、测向、搜索接收机高频前端的频率扩展装置。
中国专利专利号为95200369.4的专利中公开了一种《超高频波段接收机高频前端装置》，这种超高频波段接收机高频前端装置虽然具有工作频带宽、动态范围较大、噪声低等优点，但是对于用在通信对抗系统中的工程设备，其频带还是较窄，动态范围还不足够大，满足不了工程设备高频前端的需要，使通信对抗系统中的分析、测向、搜索接收机高频前端装置应用受到限制。
本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种工作频率范围宽、动态范围大、设备量小的超高频波段接收机高频前端的频率扩展装置，并本实用新型还具有集成化程度高、体积小、装配调试使用方便、性能可靠等特点。
本实用新型的目的是这样实现的它由1至10路带通滤波器1、高频放大器2、1至10路低通滤波器组3、混频器4、11、滤波器5、6、高一中放7、低一中放8、滤波器9、10、低通滤波器12、放大器13、滤波器14、本振放大器15、16，开关K1至K6、电源17、开关控制电路18组成。其中接收信号入端A并接1至10路开关K1一端，1至10路开关K1另一端分别串接1至10路带通滤波器1、1至10路开关K2后与高频放大器2入端并接，高频放大器2出端并接1至10路开关K3入端1脚，1至10路开关K3另一端2脚分别串接1至10路低通滤波器组3、1至10路开关K4后与混频器4入端1脚并接，开关控制电路18各控制出端分别与各开关K3、K4的入端2脚连接，混频器4出端2脚与开关K5动触点3脚连接，开关K5定触点1、2脚分别与滤波器5、6入端连接，滤波器5出端串接高一中放7、滤波器9后与开关K6定触点1脚连接，滤波器6出端串接低一中放8、滤波器10后与开关K6定触点2脚连接，开关K6动触点3脚依次串接混频器11、低通滤波器12、放大器13、滤波器14后与输出中频端B连接，第一本振信号入端C串接本振放大器15后与混频器4入端3脚连接，第二本振信号入端D串接本振放大器16后与混频器11入端3脚连接，电源17输出+V1电压与其它各级相应+V1电压端连接，电源17输出-V2、+V3电压与开关控制电路18相应-V2、+V3电压入端连接。
本实用新型的目的还可以通过以下措施达到本实用新型1至10路低通滤波器组3各路均由电感L1、L2、电容C1、C2、低通滤波器Z1构成，1至10路开关K3各路均由二极管V1、V2构成，1至10路开关K4各路均由二极管V3、V4构成，开关控制电路18由1至5个驱动器N1至N5、衰减器N6、电平控制器19构成，其中高频放大器2出端串接电容C4后与1至10路二极管V1负极并接，二极管V1正极串接二极管V2后与电感L1、低通滤波器Z1一端并接，电感L1另一端与电感L2一端、电容C1、C2一端、驱动器N1入端2脚或驱动器N5出端7脚并接，电容C1、C2另一端接地端，各路电感L2另一端和低通滤波器Z1另一端与二极管V3正极并接，二极管V3负极串接二极管V4，各路二极管V4负极并接后再串接电容C3与衰减器N6入端1脚连接，电源17输出端电压+V3电压分别与驱动器N1至N5各入端8脚及衰减器N6入端3脚并接、输出端电压-V2电压分别驱动器N1至N5各入端4脚及衰减器N6入端2脚并接，驱动器N1至N5各入端3脚、6脚、衰减器N6出端4脚分别与电平控制器19入端1、3、2、4脚及5脚连接，衰减器N6出端5脚与下级混频器4入端1脚连接，驱动器N1至N5及衰减器N6各入端9脚接地端。
本实用新型滤波器5、9由腔体滤波器Z2、Z3构成，滤波器6、10由LC滤波器Z4、Z5构成、高一中放7、低一中放8由放大集成块AJ1、AJ2构成，其中开关K5定触点1、2脚出端分别与腔体滤波器Z2、LC滤波器Z4入端连接，腔体滤波器Z2出端依次串接放大集成块AJ1、腔体滤波器Z3后与开关K6定触点1脚连接，LC滤波器Z4出端依次串接放大集成块AJ2、LC滤波器Z5后与开关K6定触点2脚连接，电源17输出电压+V1端串接电感L3后分别与放大集成块AJ1、AJ2入端3脚并接，电源17输出电压+V1端并接电容C5后接地端，放大集成块AJ1、AJ2的各4脚接地端。
本实用新型相比背景技术有如下优点1．本实用新型工作频率范围宽，由原来的高频前端频率范围从20至500MHz，提高到频率扩展后的覆盖频率范围从20至1300MHz，使通信对抗系统设备工作频率范围也扩大了。
2．本实用新型节省系统的设备量小，由于频率范围的扩展，则要求本振的频率也要扩展，这样增加了本振源的工作难度和设备量，本实用新型中采用了高一中放7、低一中放8两个一中频率，从而减小了本振源的工作难度和设备量，同时也降低了设备的组合干扰频率，因而性能可靠。
3．本实用新型的动态范围大，由原来高频前端的三阶等效输入截点值的0DBm提高到大于3DBm，使性能指标大大提高。
4．本实用新型采用集成块制作，集成化程度高，体积小，装配调试使用方便，具有推广应用价值。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型原理方框图。
图2是本实用新型低通滤波器组3、开关K3、K4、开关控制电路18的电原理图。
图3是本实新型滤波器5、6、9、10、高一中放7、低一中放8的电原理图。
参照图1、图2、图3，本实用新型由1至10路带通滤波器1、高频放大器2、1至10路低通滤波器组3、混频器4、11、滤波器5、6、高一中放7、低一中放8、滤波器9、10、低通滤波器12、放大器13、滤波器14、本振放大器15、16，开关K1至K6、电源17、开关控制电路18组成。从天线接收到的信号通过入端A与1至10路开关K1一端并接，1至10路开关K1另一端分别串接1至10路带通滤波器1、1至10路开关K2后与高频放大器2入端并接，高频放大器2出端并接1至10路开关K3入端1脚，1至10路开关K1、K2用来选择对应带通滤波器1的工作频带，本实用新型的工作频带20至1300MHz带宽由10路带通滤波器1对应的10个频段覆盖，1至10路带通滤波器1分别对覆盖的频段进行滤波，提高接收信号工作频率的信号质量，实施例开关K1、K2采用通用市售2K4型二极管开关电路制作，10个带通滤波器1采用自制的LC带通滤波电路制作，覆盖整个20至1300MHz的工作频带。高频放大器2其作用是对经带通滤波器1滤波后的信号进行前置放大，高频放大器2实施例采用UTO-1522型集成电路制作。
本实用新型1至10路开关K3另一端2脚分别串接1至10路低通滤波器组3、1至10路开关K4后与混频器4入端1脚并接，开关控制电路18各控制出端分别与各开关K3、K4入端2脚连接，1至10路低通滤波器组3各路均由电感L1、L2、电容C1、C2低通滤波器Z1构成，1至10路开关K3各路均由二极管V1、V2构成，1至10路开关K4各路均由二极管V3、V4构成，开关控制电路18由1至5个驱动器N1至N5、衰减器N6、电平控制器19构成。图2是本实新型低通滤波器组3、开关K3、K4、开关控制电路18的实施例电原理连接线路图，实施例按图2连接线路。开关K3各路由二极管V1、V2构成二极管开关电路，开关K4各路由二极管V3、V4构成二极管开关电路。开关K3、K4的导通与截止由开关控制电路18中的1至5个驱动器N1至N5、衰减器N6、电平控制器19进行控制，其中驱动器N1至N5、电平控制器19用来控制1至10路二极管开关V1、V2及二极管开关V3、V4的导通与截止，选择相应的低通滤波器组3工作所需的频段。实施例中由电平控制器19控制驱动器N1至N3输出电源电压+V3、-V2的+5V、-5V电压控制开关K3、K4的导通与截止。低通滤波器组3其作用对高频放大器2输出信号进行低通滤波，提高接收的信号质量。衰减器6对经低通滤波组3滤波后的大信号进行衰减，满足下级混频器4的输入电平要求。低通滤波器组3中各路的电感L1、L2及C1、C2构成电源滤波，对输入的控制电平进行滤波。低通滤波器Z1实施例采用自制的电感、电容器件组成的LC低通滤波器制作。二极管V1、V2、V3、V4实施例采用市售的2K4二极管制作。实施例驱动器N1至N5采用市售的XN441型集成块制作，衰减器6采用市售的HE741型集成块制作。电平控制器19采用市售通用的TTL集成块制作。
本实用新型混频器4出端2脚与开关K5动触点3脚连接，开关K5定触点1、2脚分别与滤波器5、6入端连接，滤波器5出端串接高一中放7、滤波器9后与开关K6定触点1脚连接，滤波器6出端串接低一中放8、滤波器10后与开关K6定触点2脚连接，开关K6动触点3脚与下级混频器11连接，第一本振信号入端C串接本振放大器15后与混频器4入端3脚连接。本实用新型滤波器5、9由腔体滤波器Z2、Z3构成，滤波器6、10由LC滤波器Z4、Z5构成、高一中放7及低一中放8由放大集成块AJ1、AJ2构成。图3是本实用新型滤波器5、6、9、10、高一中放7、低一中放8的实施例电原理连接线路图。实施例按图3连接线路。由C端输入的第一本振信号经本振放大器15放大后输入混频器4入端3脚，混频器4其作用把输入的接收信号与C端输入的本振信号进行一次混频，经一次混频后输出信号，通过开关K5的选择，一路输入腔体滤波器Z2、放大集成块AJ1、腔体滤波Z3进行高一中频的滤波放大，另一路输入LC滤波器Z4、放大集成块AJ2、LC滤波器Z5进行低一中频的滤波放大，经滤波放大后的高一中频、低一中频通过开关K6的选择输出至下级第二次混频器11。实施例C端输入的本振信号由外接接收机主机的频率综合器提供。本振放大器15其作用分别对外接接收机输入的本振信号进行放大，实施例本振放大器15采用市售XN381型单片集成放大器制作，混频器4采用美国Mini公司生产的ROK-186型集成块混频器件制作。开关K5、K6采用市售的单刀双掷开关制作。实施例腔体滤波器Z2、Z3采用自制的梳状线腔体滤波器制作，其工作频率为820MHz。LC滤波器Z4、Z5采用自制的LC滤波器制作，其工作频率为340MHz。实施例放大集成块AJ1采用市售的UTO一1006型集成器件制作，放大集成块AJ2采用市售的UTO一545型集成器件制作。
本实用新型混频器11输出端2脚依次串接低通滤波器12、放大器13、滤波器14后与输出中频端B连接，第二本振信号入端D串接本振放大器16后与混频器11入端3脚连接。实施例D端输入的本振信号由外接接收机的频率综合器提供。本振放大器16其作用分别对外接接收机输入的本振信号进行放大，实施例本振放大器16采用市售的XN381型单片集成放大器制作，混频器11其作用把前级输入的一中频信号与D端输入的本振信号进行二次混频，经二次混频后输出信号，输入低通滤波器12进行滤波，经低通滤波器12滤波后输入放大器13对二中频信号进行放大再输入滤波器14滤波后得到21.4MHz的标准二中频信号经出端B输入接收机主机。实施例混频器11采用美国Mini公司生产的ROK-186型集成块混频器件制作。低通滤波器12采用自制的0至30MHz的低通滤波器制作，放大器13采用市售UTO一545型集成器件制作，滤波器14采用自制的LC带通滤波器制作，其带通频率为21.4MHz。
本实用新型电源17输出+V1电压提供各级部件的工作电压，其输出电压为+15V。电源17输出的-V2、+V3电压提供开关控制电路18的控制电压，其输出电压为-5V、+5V，实施例电源17输出的+V1、-V2、+V3电压均由外接接收机主机电源提供，本实用新型各电路中采用的电感L、电容C均采用市售和通用元器件制作。
本实用新型简要工作原理如下天线接收的信号工作频率经入端A输入1至10路带通滤波器1,10路带通滤波器1分成10个频段覆盖整个20至1300MHz的工作频率范围，由开关K1、K2选择一路带通滤波器1频段输出，经高频放大器2放大后输入1至10路低通滤波器组3，同样由1至10路低通滤波器组3分成若干个频段覆盖整个工作频率范围，由开关控制电路18控制开关K3、K4输出相应的频段信号，经低通滤波器组3输出的工作频率输入混频器4进行一次混频，一次混频后输出两个一中频信号(高一中频、低一中频)、高一中频与低一中频由单刀双掷开关K5、K6进行选择输出，再输入混频器11进行二次混频，二次混频后输出一个二中频21.4MHz的标准中频信号，再经低通滤波器12滤波，放大器13进行二中频放大，再经滤波器14滤波后经输出端B输入至下级接收机中频通道。
本实用新型安装结构如下把图1、图2、图3中的电路器件安装到一个尺寸大小长×宽×高为400×50×130毫米的屏蔽盒中，为了防止各级的相互干扰，屏蔽盒内分隔成10个屏蔽小空间，10个屏蔽空间安装10块小印刷板，把电路中的所有元器件分别安装到10块小印刷板上，在屏蔽盒上侧板上安装输入端A、输出端B、本振信号入端C、D的电缆插座，实施例采用市售SMA型电缆插座制作，使用时通过电缆插头、电缆线同接收机的相应信号端连接。同时在屏蔽盒的下侧板上安装电源17的电压输入插座，实施例采用市售CD一25T型插座安装，使用时通过插头及导线与接收机的电源输出端连接。实施例屏蔽盒采用市售铝板材料机械加工而成。本实用新型可用于通信对抗系统中的分析、测向、搜索等各种接收机作高频前端的频率扩展装置。
权利要求1．一种由1至10路带通滤波器(1)、高频放大器(2)、混频器(4)、(11)、低通滤波器(12)、放大器(13)、滤波器(14)、本振放大器(15)、(16)、开关K1至K6、电源(17)组成的超高频波段接收机高频前端的频率扩展装置，其特征在于还有1至10路低通滤波器组(3)、开关控制电路(18)、滤波器(5)、(6)、高一中放(7)、低一中放(8)、滤波器(9)、(10)组成，其中接收信号入端A并接1至10路开关K1一端，1至10路开关K1另一端分别串接1至10路带通滤波器(1)、1至10路开关K2后与高频放大器(2)入端并接，高频放大器(2)出端并接1至10路开关K3入端1脚，1至10路开关K3另一端2脚分别串接1至10路低通滤波器组(3)、1至10路开关K4后与混频器(4)入端1脚并接，开关控制电路(18)各控制出端分别与各开关K3、K4的入端2脚连接，混频器(4)出端2脚与开关K5动触点3脚连接，开关K5定触点1、2脚分别与滤波器(5)、(6)入端连接，滤波器(5)出端串接高一中放(7)、滤波器(9)后与开关K6定触点1脚连接，滤波器(6)出端串接低一中放(8)、滤波器(10)后与开关K6定触点2脚连接，开关K6动触点3脚依次串接混频器(11)、低通滤波器(12)、放大器(13)、滤波器(14)后与输出中频端B连接，第一本振信号入端C串接本振放大器(15)后与混频器(4)入端3脚连接，第二本振信号入端D串接本振放大器(16)后与混频器(11)入端3脚连接，电源(17)输出+V1电压与其它各级相应+V1电压端连接，电源(17)输出-V2、+V3电压与开关控制电路(18)相应-V2、+V3电压入端连接。
2．根据权利要求1所述的超高频波段接收机高频前端的频率扩展装置，其特征在于1至10路低通滤波器组(3)各路均由电感L1、L2、电容C1、C2、低通滤波器Z1构成，1至10路开关K3各路均由二极管V1、V2构成，1至10路开关K4各路均由二极管V3、V4构成，开关控制电路(18)由1至5个驱动器N1至N5、衰减器N6、电平控制器(19)构成，其中高频放大器(2)出端串接电容C4后与1至10路二极管V1负极并接，二极管V1正极串接二极管V2后与电感L1、低通滤波器Z1一端并接，电感L1另一端与电感L2一端、电容C1、C2一端、驱动器N1入端2脚(或驱动器N5出端7脚)并接，电容C1、C2另一端接地端，各路电感L2另一端和低通滤波器Z1另一端与二极管V3正极并接，二极管V3负极串接二极管V4，各路二极管V4负极并接后再串接电容C3与衰减器N6入端1脚连接，电源(17)输出端电压+V3电压分别与驱动器N1至N5各入端8脚及衰减器N6入端3脚并接、输出端电压-V2电压分别驱动器N1至N5各入端4脚及衰减器N6入端2脚并接，驱动器N1至N5各入端3脚、6脚、衰减器N6出端4脚分别与电平控制器(19)入端1、3、2、4脚及5脚连接，衰减器N6出端5脚与下级混频器(4)入端1脚连接，驱动器N1至N5及衰减器N6各入端9脚接地端。
3．根据权利要求1或2所述的超高频波段接收机高频前端的频率扩展装置，其特征在于滤波器(5)、(9)由腔体滤波器Z2、Z3构成，滤波器(6)、(10)由LC滤波器Z4、Z5构成、高一中放(7)、低一中放(8)由放大集成块AJ1、AJ2构成，其中开关K5定触点1、2脚出端分别与腔体滤波器Z2、LC滤波器Z4入端连接，腔体滤波器Z2出端依次串接放大集成块AJ1、腔体滤波器Z3后与开关K6定触点1脚连接，LC滤波器Z4出端依次串接放大集成块AJ2、LC滤波器Z5后与开关K6定触点2脚连接，电源(17)输出电压+V1端串接电感L3后分别与放大集成块AJ1、AJ2入端3脚并接，电源(17)输出电压+V1端并接电容C5后接地端，放大集成块AJ1、AJ2的各4脚接地端。
专利摘要本实用新型公开了一种超高频波段接收机高频前端的频率扩展装置,它由1至10路带通滤波器及低通滤波器组、放大器、混频器、高低一中放,二中放大器、开关控制电路等部件组成。它采用分波段带通滤波器及低通滤波器组,以及采用二个一中频信号达到提高工作频率带宽和大的动态范围,以适应多种接收机作频率扩展装置。它还具有集成化程度高、体积小、装配调试使用方便、性能可靠等特点,特别适用于通信对抗系统中接收机,具有扩展应用价值。
文档编号H04B1/69GK2335313SQ98217340
公开日1999年8月25日 申请日期1998年7月21日 优先权日1998年7月21日
发明者李健萍, 纪学军, 崔焱, 米慧瑾 申请人:电子工业部第五十四研究所