專利名稱：空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子通信領(lǐng)域，特別是一種用于空中交通管理的空中交通告警與 防撞系統(tǒng)發(fā)射機。
背景技術(shù)：
隨著航空事業(yè)的迅速發(fā)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(xiàn)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(shù)據(jù)通信系統(tǒng)外，航空工業(yè)界在 1955年通過航空運輸協(xié)會(ATA)開始尋找能防止飛機碰撞的系統(tǒng)。在1970年集中研究空 中交通通警告防撞系統(tǒng)，上世紀90年代以來波音公司出廠的飛機根據(jù)客戶要求管制雷達 應(yīng)答機(ATCRBS)作為該系統(tǒng)的中心，1981年美國FAA宣告研制交通警告防撞系統(tǒng)(TCAS) 的計劃，是在離散地址信標防撞系統(tǒng)的基礎(chǔ)概念上，采用空中S模式應(yīng)答機通信格式或?qū)?離散地址通信的技術(shù)來制造交基本上都裝有S模式應(yīng)答機TCAS系統(tǒng)，以減少飛機空中危險 接近。TCAS系統(tǒng)即空中交通告警與防撞系統(tǒng)，是一種獨立的機載防撞系統(tǒng)，用作空中交 通管制(ATC)系統(tǒng)以及“防撞”。TCAS發(fā)射機是空中交通告警與防撞系統(tǒng)(TCAS)中的關(guān)鍵 部分，其技術(shù)成熟度限制了 TCAS系統(tǒng)整機的國產(chǎn)化應(yīng)用。現(xiàn)有TCAS發(fā)射機主要存在衰減器響應(yīng)時間過長、濾波器體積大但通過功率小等 諸多不足。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型旨在解決傳統(tǒng)空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機衰減器響應(yīng)時間過長、 濾波器體積大但通過功率小等技術(shù)問題，以提供一種具有集成度高、功能全面、大功率程控 衰減、自動保護功能、體積小、總量輕、功耗低等特點的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本實用新型的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機，其中計算機主機19的輸出接口 對應(yīng)連接復(fù)雜可編程邏輯器CPLD13至少九路信號輸入接口，分別為發(fā)射使能接口、ASLC碼 接口、DPSIC編碼接口、衰減校準接口、衰減碼0 4接口等；復(fù)雜可編程邏輯器CPLD13的 第一個發(fā)射使能輸出端20與第三放大器5相連，其第二個ASLC碼輸出端21與第四放大器 6相連，其第三個DPSK整形處理輸出端22連接PSK差分驅(qū)動電路16的輸入端，后者的輸出 端與信號源1的輸出端分別與混頻器2的一個輸入端相連；混頻器2的輸出端順次串接放 大器1 5和二功分器A17，二分功器A17和二分功器B18之間并聯(lián)有第六放大器8和第七 放大器9，二分功器B18的輸出端連接衰減器10的一個輸入端；復(fù)雜可編程邏輯器CPLD13 的驅(qū)動控制輸出端連接衰減器驅(qū)動控制電路12的輸入端，后者的輸出端與衰減器10的另 一個輸入端相連，衰減器10輸出端連接帶通濾波器11。本實用新型的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機，其中所述的二功分器頻率為1030士 IOMHz ；峰值功率為2000W ；駐波為1.2 I0本實用新型的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機，其中所述的衰減器頻率為 1030士 IOMHz ；輸入輸出駐波1. 3 1 ；峰值承受功率為2000W ；控制位5bit ；控制步進ldB。本實用新型的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機，其中所述的二分功器A17的輸入 端和二分功器B18的輸出端分別串接有50Ω負載。本實用新型空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機的有益效果1.集成度高、功能全面；2.大功率程控衰減；3.具有自動保護功能；4.體積小、重量輕、功耗小。
圖1本實用新型的電路原理圖圖中標號說明1信號源、2混頻器、3第一放大器、4第二放大器、5第三放大器、6 第四放大器、7第五放大器、8第六放大器、9第七放大器、10衰減器、11帶通濾波器、12衰減 器驅(qū)動控制電路、13CPLD、14電壓轉(zhuǎn)換模塊、15電源模塊、16PSK差分驅(qū)動電路、17 二功分器 A、18 二功分器B、19整機計算機處理器、20發(fā)射使能輸出端、21ASLC碼輸出端、22DPSK整形 處理輸出端具體實施方式
本實用新型詳細結(jié)構(gòu)、應(yīng)用原理、作用與功效，參照附圖1，通過如下實施方式予以 說明。參閱圖1所示，計算機主機19的輸出接口對應(yīng)連接復(fù)雜可編程邏輯器CPLD13至 少九路信號輸入接口，分別為發(fā)射使能接口、ASLC碼接口、DPSIC編碼接口、衰減校準接口、 衰減碼0 4接口 ；復(fù)雜可編程邏輯器CPLD13的第一個發(fā)射使能輸出端20與第三放大器5 相連，其第二個ASLC碼輸出端21與第四放大器6相連，其第三個DPSK整形處理輸出端22 連接PSK差分驅(qū)動電路16的輸入端，后者的輸出端與信號源1的輸出端分別與混頻器2的 一個輸入端相連；混頻器2的輸出端順次串接第一至第五放大器和二功分器A17，二分功器 A17和二分功器B18之間并聯(lián)有第六放大器8和第七放大器9，二分功器B18的輸出端連接 衰減器10的一個輸入端；復(fù)雜可編程邏輯器CPLD13的驅(qū)動控制輸出端連接衰減器驅(qū)動控 制電路12的輸入端，后者的輸出端與衰減器10的另一個輸入端相連，衰減器10輸出端連 接帶通濾波器11。二功分器A (17)和二分功器B (18)頻率為1030 士 IOMHz ；峰值功率為2000W ；駐波 為 1. 2 1。衰減器頻率為1030 士 IOMHz ；輸入輸出駐波1.3:1 ；峰值承受功率為2000W ；控制 位5bit ；控制步進IdB0二分功器A17的輸入端和二分功器B18的輸出端分別串接有50 Ω負載。以下通過具體實例對本實用新型的作用原理等作進一步的說明。本空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機可以分為編碼調(diào)制(PSK調(diào)制)、放大器、衰減 網(wǎng)絡(luò)、頻譜濾波器、電源轉(zhuǎn)化及處理、數(shù)據(jù)采集及處理(CPLD處理器)幾大部分。為了便于 系統(tǒng)調(diào)試及最優(yōu)化系統(tǒng)指標，設(shè)計中把系統(tǒng)編碼及控制信號采集到CPLD中進行處理，從而克服硬件等其他因素對這些數(shù)字信號的影響。編碼的調(diào)制在系統(tǒng)中至關(guān)重要，調(diào)制的正確與否直接關(guān)系到系統(tǒng)詢問的準確性及 成功率(誤碼率)，通過直接使用混頻器把PSK碼與信號直接混頻，其電路簡單且容易實現(xiàn)。 系統(tǒng)中PSK碼的實際調(diào)制碼率誤差要與系統(tǒng)要求完全吻合，否則應(yīng)答系統(tǒng)將產(chǎn)生誤判。整個放大電路采用了常推挽方式，為了有效保證系統(tǒng)中關(guān)于發(fā)射脈沖時沿及發(fā)射 頻率的要求，設(shè)計時對每一級放大器的選擇盡可能滿足剛好把輸入信號放大到壓縮點(考 慮彡IdB壓縮點3dB附近)，原因有兩方面其一，剛好在壓縮點可以更好的保證脈沖下降 及上升時間；其二，壓縮太深會將信號的旁瓣放大干擾二次雷達的其它頻段，甚至可能造成 頻率失真。故通過合理選擇放大器可實現(xiàn)指標要求，也可以在級間用衰減網(wǎng)絡(luò)來進行增益 再分配實現(xiàn)指標要求。衰減器10輸出端連接帶通濾波器11，可有效解決信號旁瓣在被放大時惡化非常 嚴重的情況，避免了干擾其他頻段，也滿足了系統(tǒng)對于頻譜的要求。本實用新型的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機與傳統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)指標對比表如 下
技術(shù)指標本實用新型產(chǎn)品傳統(tǒng)產(chǎn)品衰減器響應(yīng)時間Ius2 3us輸出功率59. 9dBm60士2dBm下降時間0. 06uS0. 05 0. 2uS 由上可見，本實用新型的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機，具有集成度高、功能全 面；大功率程控衰減；具有自動保護功能；體積小、重量輕、功耗小等諸多優(yōu)點。
權(quán)利要求一種空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機，其特征在于計算機主機(19)的輸出接口對應(yīng)連接復(fù)雜可編程邏輯器CPLD(13)至少九路信號輸入接口，分別為發(fā)射使能接口、ASLC碼接口、DPSIC編碼接口、衰減校準接口、衰減碼0～4接口；復(fù)雜可編程邏輯器CPLD(13)的第一個發(fā)射使能輸出端(20)與第三放大器(5)相連，其第二個ASLC碼輸出端(21)與第四放大器(6)相連，其第三個DPSK整形處理輸出端(22)連接PSK差分驅(qū)動電路(16)的輸入端，后者的輸出端與信號源(1)的輸出端分別與混頻器(2)的一個輸入端相連；混頻器(2)的輸出端順次串接第一至第五放大器和二功分器A(17)，二分功器A(17)和二分功器B(18)之間并聯(lián)有第六放大器(8)和第七放大器(9)，二分功器B(18)的輸出端連接衰減器(10)的一個輸入端；復(fù)雜可編程邏輯器CPLD(13)的驅(qū)動控制輸出端連接衰減器驅(qū)動控制電路(12)的輸入端，后者的輸出端與衰減器(10)的另一個輸入端相連，衰減器(10)輸出端連接帶通濾波器(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機，其特征在于所述的二功分 器A(17)和二分功器B(18)頻率為1030士 IOMHz ；峰值功率為2000W ；駐波為1. 2 1。
3.如權(quán)利要求1所述的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機，其特征在于所述的衰減器 頻率為1030 士 IOMHz ；輸入輸出駐波1. 3 1 ；峰值承受功率為2000W ；控制位5bit ；控制步 進 IdB0
4.如權(quán)利要求1所述的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機，其特征在于所述的二分功 器A (17)的輸入端和二分功器B (18)的輸出端分別串接有50 Ω負載。
專利摘要本實用新型的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機，涉及電子通信領(lǐng)域，旨在解決傳統(tǒng)空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機衰減器響應(yīng)時間過長、濾波器體積大但通過功率小等技術(shù)問題。本實用新型由編碼調(diào)制、放大器、衰減網(wǎng)絡(luò)、頻譜濾波器、電源轉(zhuǎn)化及處理、數(shù)據(jù)采集及處理構(gòu)成。本實用新型適用于空中交通管理的空中交通告警與防撞系統(tǒng)發(fā)射機設(shè)計。
文檔編號G01S13/93GK201716872SQ200920243329
公開日2011年1月19日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者萬遠志, 姚華, 牛書強, 王文軍, 鄧鴻洲 申請人:成都九洲迪飛科技有限責(zé)任公司