空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊的製作方法

2023-07-03 01:35:06

專利名稱：空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子通信領域，特別是一種用於空中交通管理的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊。
背景技術：
隨著航空事業的迅速發展，空中交通密度日增，航路擁擠。飛行高度層控制的改 進，以至航管雷達所存在的同步竄擾，非同步竄擾和假目標出現的問題更趨嚴重，針對二次 雷達存在的種種問題，除了飛機上使用新的S模式雷達和數據通信系統外，航空工業界在 1955年通過航空運輸協會(ATA)開始尋找能防止飛機碰撞的系統。在1970年集中研究空 中交通通警告防撞系統，上世紀90年代以來波音公司出廠的飛機根據客戶要求管制雷達 應答機(ATCRBS)作為該系統的中心，1981年美國FAA宣告研製交通警告防撞系統(TCAS) 的計劃，是在離散地址信標防撞系統的基礎概念上，採用空中S模式應答機通信格式或對 離散地址通信的技術來製造交基本上都裝有S模式應答機TCAS系統，以減少飛機空中危險 接近。TCAS系統即空中交通告警與防撞系統，是一種獨立的機載防撞系統，用作空中交 通管制(ATC)系統以及「防撞」。TCAS接收機是空中交通告警與防撞系統(TCAS)中的關鍵 部分，其技術成熟度限制了 TCAS系統整機的國產化應用。現有TCAS空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊主要存在如下不足1.判角精度不高；2.不同通道的接收靈敏度一致性不好；3.電路複雜、體積大、重量重；4.無故障判斷自檢功能。

發明內容
本發明旨在解決現有空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊主要存在判 角精度不高、不同通道的接收靈敏度一致性不好、電路複雜、體積大、重量重、無故障判斷自 檢功能等技術問題，以提供一種具有判角精度高、不同通道的接收靈敏度一致性好、高度集 成、自檢功能全的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。本發明的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，其中接收通道模塊接收 輸入端201順次串接濾波器20、限幅器21、低噪聲放大器22、混頻器23、IF放大器24、濾波 器25和對數放大檢波器26，對數放大檢波器26的一路輸出串接濾波器27和選擇開關29 的一個輸入端，另一路輸出串接濾波器28和選擇開關29的另一個輸入端，第三路輸出連接 電阻35的輸入端；選擇開關29的輸出端串接對數放大檢波器30後與電阻36的輸入端相 連接；數字電位器34的三個輸入端分別連接外部的鎖存輸入31、數據輸入32和時鐘輸入 33，其一路輸出連接電阻37的輸入端，其另一路輸出連接運算放大器39的第二輸入端；電阻35、電阻36和電阻37輸出端並聯連接運算放大器39的第一輸入端，電阻38跨接運算放 大器39的第一輸入端和輸出端，運算放大器39的第二輸入端連接電阻40後接地；運算放 大器39的其中一路輸出即接收通道模塊視頻輸出端203，其另一路輸出為比較輸出42。本發明的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，其中所述濾波器25和濾波器28的BW參數為IOMHz，濾波器27的BW參數為4MHz。本發明的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，其中所述對數放大檢波 器26和對數放大檢波器30均為AD641。本發明的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，其中所述限幅器21為 AT54143。本發明的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，其中所述低噪聲放大器 22 為 ATF41511。本發明空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊的有益效果1.集成度高、體積小；2.判角精度高；3.不同通道的接收靈敏度一致性好；4.自檢功能全。


圖1本發明的電路原理2本發明在空中交通告警與防撞系統接收機應用示例原理中標號說明1發射通道模塊、2接收通道模塊、3信號源模塊、4視頻處理模塊、5控制處理模塊、 6電源處理模塊、10發射輸入、11天線、141090MHz校準信號、15發射機、161030MHz本振信 號、17轉換控制總線、20濾波器、21限幅器、22低噪聲放大器、23混頻器、24IF放大器、25濾 波器、26對數放大檢波器、27濾波器、28濾波器、29選擇開關、30對數放大、檢波AD641、31 鎖存輸入、32數據輸入、33時鐘輸入、34數字電位器、35電阻、36電阻、37電阻、38電阻、39 運算放大器、40電阻、42比較輸出、101發射通道模塊輸入端、102發射通道模塊輸入輸出 端、103發射通道模塊接收輸出端、104發射通道模塊輸入端、105發射通道模塊發射輸出與 接收輸入端、201接收通道模塊接收輸入端、202接收通道模塊控制輸入端、203接收通道模 塊視頻輸出端、301信號源模塊輸出端、302信號源模塊輸出端、303信號源模塊輸出端、401 視頻處理模塊控制信號輸入端、402視頻處理模塊視頻輸入端、501控制處理模塊輸出端、 502控制處理模塊輸入輸出端
具體實施例方式本發明詳細結構、應用原理、作用與功效，參照附圖1-2，通過如下實施方式予以說 明。參閱圖1所示，本發明的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，接收通 道模塊接收輸入端201順次串接濾波器20、限幅器21、低噪聲放大器22、混頻器23、IF放大 器24、濾波器25和對數放大檢波器26，對數放大檢波器26的一路輸出串接濾波器27和選擇開關29的一個輸入端，另一路輸出串接濾波器28和選擇開關29的另一個輸入端，第三 路輸出連接電阻35的輸入端；選擇開關29的輸出端串接對數放大檢波器30後與電阻36 的輸入端相連接；數字電位器34的三個輸入端分別連接外部的鎖存輸入31、數據輸入32 和時鐘輸入33，其一路輸出連接電阻37的輸入端，其另一路輸出連接運算放大器39的第二 輸入端；電阻35、電阻36和電阻37輸出端並聯連接運算放大器39的第一輸入端，電阻38 跨接運算放大器39的第一輸入端和輸出端，運算放大器39的第二輸入端連接電阻40後接 地；運算放大器39的其中一路輸出即接收通道模塊視頻輸出端203，其另一路輸出為比較 輸出42。濾波器25和濾波器28的BW參數為IOMHz，濾波器27的BW參數為4MHz。對數放 大檢波器26和對數放大檢波器30均為AD641。限幅器21為AT54143。低噪聲放大器22 為 ATF41511。參閱圖2所示，本發明應用在空中交通告警與防撞系統接收機中時，接收機由發 射通道模塊1、接收通道模塊2、信號源模塊3、視頻處理模塊4和控制處理模塊5構成，另外 還包括電源處理模塊6和自檢電路等，其中發射通道模塊輸入端104連接發射輸入10，發射 通道模塊輸入端101連接信號源模塊輸出端302，發射通道模塊輸入輸出端102連接控制處 理模塊輸入輸出端502，發射通道模塊發射輸出與接收輸入端105連接天線11，四個發射通 道模塊接收輸出端103與四個接收通道模塊接收輸入端201對應連接；信號源模塊輸出端 303為本振信號輸出端，其與四個接收通道模塊控制輸入端202相併連，信號源模塊輸出端 301與發射機15相連接；四個接收通道模塊視頻輸出端203與四個視頻處理模塊視頻輸入 端402對應連接；控制處理模塊輸出端501與視頻處理模塊控制信號輸入端401相連接。TCAS接收機每次工作周期對8個天線的三種狀態、8路發射通道的發射功率大小、 4路接收通道的接收狀態進行故障判斷自檢功能，以保障接收機實時處於正常工作狀態。由於採用了數字電位器34調節視頻輸出技術，使四路接收機全溫範圍內幅度一 致性可達0. 3dB，大大提高了接收機判角精度。由於採用數字處理方式對視頻信號基底處理，保障不同通道間接收靈敏度間高度 一致性。另外，由於採用了多層複合介質板實現高密度數字電路，大功率發射通道，大動態 小信號接收通道等多種複雜電路融合，同時採用微封裝貼片元件和大規模集成電路晶片， 簡化了電路，提高了 TCAS接收機的性能，大大縮小了體積，減輕了重量。由上可見，本發明的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，具有集成度高、體積小；判角精度高；不同通道的接收靈敏度一致性好；自檢功能全等諸多優點。
權利要求
空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，其特徵在於接收通道模塊(2)的接收通道模塊接收輸入端(201)順次串接濾波器(20)、限幅器(21)、低噪聲放大器(22)、混頻器(23)、IF放大器(24)、濾波器(25)和對數放大檢波器(26)，對數放大檢波器(26)的一路輸出串接濾波器(27)和選擇開關(29)的一個輸入端，另一路輸出串接濾波器(28)和選擇開關(29)的另一個輸入端，第三路輸出連接電阻(35)的輸入端；選擇開關(29)的輸出端串接對數放大檢波器(30)後與電阻(36)的輸入端相連接；數字電位器(34)的三個輸入端分別連接外部的鎖存輸入(31)、數據輸入(32)和時鐘輸入(33)，其一路輸出連接電阻(37)的輸入端，其另一路輸出連接運算放大器(39)的第二輸入端；電阻(35)、電阻(36)和電阻(37)輸出端並聯連接運算放大器(39)的第一輸入端，電阻(38)跨接運算放大器(39)的第一輸入端和輸出端，運算放大器(39)的第二輸入端連接電阻(40)後接地；運算放大器(39)的其中一路輸出即接收通道模塊視頻輸出端(203)，其與視頻處理模塊(4)相連接，其另一路輸出為比較輸出(42)。
2.如權利要求1所述的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，其特徵在於 所述濾波器(25)和濾波器(28)的BW參數為10MHz，濾波器(27)的BW參數為4MHz。
3.如權利要求1所述的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，其特徵在於 所述對數放大檢波器(26)和對數放大檢波器(30)均為AD641。
4.如權利要求1所述的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，其特徵在於 所述限幅器(21)為AT54143。
5.如權利要求1所述的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，其特徵在於 所述低噪聲放大器(22)為ATF41511。
全文摘要
本發明的空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊，涉及電子通信領域，旨在解決現有空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊存在判角精度不高、不同通道的接收靈敏度一致性不好、電路複雜、體積大、重量重、無故障判斷自檢功能等技術問題。本發明由濾波器、限幅器、低噪聲放大器、混頻器、IF放大器、對數放大檢波器、選擇開關、電阻、數字電位器、運算放大器等構成。本發明適用於空中交通告警與防撞系統接收機接收通道模塊的設計。
文檔編號G01S13/93GK101799543SQ20101013041
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月23日 優先權日2010年3月23日
發明者姚華, 汪澤, 牛書強, 申江, 鄧鴻洲 申請人:成都九洲迪飛科技有限責任公司