專利名稱：?jiǎn)胃漕l電纜連接的短波接收天線適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體而言涉及一種單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器。
背景技術(shù)：
短波通信信號(hào)具有時(shí)變衰落的特點(diǎn)，經(jīng)常出現(xiàn)接收效果差的情況。人們可以通過(guò)優(yōu)化編解碼方式、提高接收增益，但是在短波信道環(huán)境較惡劣的情況下，改善效果還不是很明顯。而通過(guò)在射頻前端優(yōu)化，對(duì)短波接收天線進(jìn)行調(diào)諧匹配，提高短波接收信號(hào)的增益，往往可以帶來(lái)更好的接收效果。通過(guò)控制線、電源線等多根電纜對(duì)短波接收天進(jìn)行控制調(diào)諧匹配已可以實(shí)現(xiàn)，但是該方法存在線纜較多、容易被干擾等問(wèn)題，抗干擾能力較差。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明目的在于提出一種單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器，通過(guò)單根射頻電纜直接連接至短波接收機(jī)，可有效提高接收信號(hào)的信噪比和抗干擾能力。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器，從短波天線接收信號(hào)并通過(guò)單根射頻電纜與短波接收機(jī)連接用以傳輸供電電壓、音頻控制信號(hào)和射頻信號(hào)，該短波接收天線適配器包括控制和電壓變換電路以及與該控制和電壓變換電路連接的接口電路、主匹配電路、天線適配電路和射頻放大電路，其中:接口電路通過(guò)前述的單根射頻電纜提取高頻電纜的電壓信號(hào)和音頻控制信號(hào)，同時(shí)將射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理并耦合到高頻電纜中；主匹配電路用以對(duì)從短波天線接收的信號(hào)進(jìn)行頻率變換；天線適配電路通過(guò)對(duì)主匹配電路輸出的射頻信號(hào)的采樣和計(jì)算，控制內(nèi)部繼電器的吸合與斷開(kāi)，以對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；控制和電壓變換電路對(duì)音頻控制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理并分別用于控制天線適配電路和主匹配電路，天線適配電路和主匹配電路根據(jù)收到的命令執(zhí)行相應(yīng)的操作。進(jìn)一步，前述的控制和電壓變換電路變換前述的電壓信號(hào)以提供短波接收天線適配器中其他電路的工作電壓。進(jìn)一步，前述的主匹配電路中使用50Ω的阻抗變換網(wǎng)絡(luò)，其包括可調(diào)并聯(lián)電容和可調(diào)串聯(lián)電感、以及副網(wǎng)絡(luò)電容。進(jìn)一步，前述的控制和電壓變換電路包括單片機(jī)AT89C2051、音頻解調(diào)模塊、運(yùn)放TL084以及相應(yīng)的外圍電路。進(jìn)一步，前述的天線適配電路包括DSP芯片和CPLD器件，通過(guò)AD采樣并計(jì)算主匹配電路輸出的射頻信號(hào)而得出精確的阻抗和相位值，根據(jù)所得阻抗和相位信息，控制內(nèi)部繼電器的吸合與斷開(kāi)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)一步，前述的射頻放大電路內(nèi)包括晶體濾波器，用以保證通帶內(nèi)幅頻一致性并抑制帶外其它信號(hào)干擾。
由以上本發(fā)明的技術(shù)方案可知，本發(fā)明的單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器，可改善接收天線的頻率響應(yīng)，使其在整個(gè)頻段內(nèi)接收效果差異相對(duì)較小，避免接收天線在諧振點(diǎn)上接收很好、而其它頻率點(diǎn)上效果差的弊病，同時(shí)該天線適配器具有較強(qiáng)的射頻放大能力，適合與短波接收機(jī)之間射頻電纜長(zhǎng)、信號(hào)衰減大的場(chǎng)合，可以提高信噪比，減小接收信號(hào)的循環(huán)反射所產(chǎn)生的互調(diào)，降低接收信號(hào)誤碼率，而且安裝簡(jiǎn)單。


圖1為本發(fā)明較優(yōu)實(shí)施例的短波接收天線適配器模塊示意圖。圖2為阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的示意圖。圖3為射頻放大電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的較優(yōu)實(shí)施例，短波接收天線適配器安裝在短波接收天線的底部并從短波接收天線接收信號(hào)，短波接收天線適配器具有一外殼，由防水、抗腐蝕、具有較高機(jī)械強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件制成。短波接收天線適配器通過(guò)單根射頻電纜與短波接收機(jī)連接，用以傳輸供電電壓、音頻控制信號(hào)和射頻信號(hào)。短波接收天線適配器包括主匹配電路、天線適配電路、射頻放大電路、接口電路以及控制和電壓變化電路，其中控制和電壓變化電路連接主匹配電路、天線適配電路、射頻放大電路和接口電路。接口電路用于通過(guò)與之相連接的單根射頻電纜提取高頻電纜的+24V電壓信號(hào)和音頻控制信號(hào)，同時(shí)將射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理并耦合到高頻電纜中。在控制和電壓變換電路中，對(duì)音頻控制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理。本實(shí)施例的控制和電壓變換電路包括單片機(jī)AT89C2051、音頻解調(diào)模塊、運(yùn)放TL084以及相應(yīng)的外圍電路。音頻控制信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)放TL084及其外圍電路帶通濾波，檢波后轉(zhuǎn)變成TTL電平信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換芯片例如MAX232芯片，轉(zhuǎn)變?yōu)镽S-232信號(hào)，分別用于控制天線適配電路和主匹配電路，天線適配電路和主匹配電路根據(jù)收到的命令執(zhí)行相應(yīng)的操作。同時(shí)，在控制和電壓變換電路中，對(duì)+24V電壓信號(hào)進(jìn)行變換，變換為其他電路工作所需要的工作電壓，包括±12V、+5V以及+3.3V電壓等。使用一般天線接收信號(hào)時(shí)會(huì)存在阻抗匹配能力差的問(wèn)題，通常天線有I 2個(gè)諧振點(diǎn)，所以需要增加主匹配電路以改善信號(hào)接收效果。本實(shí)施例中，主匹配電路中使用50 Ω的阻抗變換網(wǎng)絡(luò)，提高接收的阻抗匹配能力，具有高選擇性以接收所需信號(hào)，具有最低噪聲度，提高接收的靈敏度，增益可達(dá)到5dB 10dB。阻抗變換網(wǎng)絡(luò)原理模型圖如圖2所示，阻抗變換網(wǎng)絡(luò)采用可調(diào)并聯(lián)電容和可調(diào)串聯(lián)電感、以及副網(wǎng)絡(luò)電容(2個(gè))，對(duì)短波接收天線收到的信號(hào)進(jìn)行頻率變換。在天線適配電路中采用DSP芯片和CPLD器件，最好是容量較大的CPLD器件，通過(guò)AD采樣并計(jì)算主匹配電路輸出的射頻信號(hào)而得出精確的阻抗和相位值，根據(jù)所得阻抗和相位信息，控制內(nèi)部繼電器的吸合與斷開(kāi)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整?？紤]到高頻射頻線較長(zhǎng)，射頻信號(hào)衰減較大，會(huì)影響信號(hào)接收性能，所以增加射頻放大器補(bǔ)償電纜的損耗，將信號(hào)放大后再傳輸給短波接收機(jī)。本實(shí)施例中射頻放大電路采用頻率動(dòng)態(tài)范圍大、低噪聲電路，以確保接收指標(biāo)。如圖3所示為射頻放大電路功能示意圖，本實(shí)施例中射頻放大電路采用高品質(zhì)晶體濾波器進(jìn)行濾波處理，可保證通帶內(nèi)幅頻一致性，抑制帶外其它信號(hào)干擾，同時(shí)采用精密可控放大器進(jìn)行信號(hào)放大，增益線性度好，精度高。綜上所述，本發(fā)明的單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器，可改善接收天線的頻率響應(yīng)，使其在整個(gè)頻段內(nèi)接收效果差異相對(duì)較小，避免接收天線在諧振點(diǎn)上接收很好、而其它頻率點(diǎn)上效果差的弊病，同時(shí)該天線適配器具有較強(qiáng)的射頻放大能力，適合與短波接收機(jī)之間射頻電纜長(zhǎng)、信號(hào)衰減大的場(chǎng)合，可以提高信噪比，減小接收信號(hào)的循環(huán)反射所產(chǎn)生的互調(diào)，降低接收信號(hào)誤碼率，而且安裝簡(jiǎn)單。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器，該短波接收天線適配器從短波天線接收信號(hào)并通過(guò)單根射頻電纜與短波接收機(jī)連接用以傳輸供電電壓、音頻控制信號(hào)和射頻信號(hào)，其特征在于，該短波接收天線適配器包括: 控制和電壓變換電路以及與該控制和電壓變換電路連接的接口電路、主匹配電路、天線適配電路和射頻放大電路， 其中:接口電路通過(guò)前述的單根射頻電纜提取高頻電纜的電壓信號(hào)和音頻控制信號(hào)，同時(shí)將射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理并耦合到高頻電纜中；主匹配電路用以對(duì)從短波天線接收的信號(hào)進(jìn)行頻率變換；天線適配電路通過(guò)對(duì)主匹配電路輸出的射頻信號(hào)的采樣和計(jì)算，控制內(nèi)部繼電器的吸合與斷開(kāi)，以對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；控制和電壓變換電路對(duì)音頻控制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理并分別用于控制天線適配電路和主匹配電路，天線適配電路和主匹配電路根據(jù)收到的命令執(zhí)行相應(yīng)的操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器，其特征在于，前述的控制和電壓變換電路還變換前述的電壓信號(hào)以提供短波接收天線適配器中其他電路的工作電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器，其特征在于，前述的控制和電壓變換電路包括單片機(jī)AT89C2051、音頻解調(diào)模塊、運(yùn)放TL084以及相應(yīng)的外圍電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器，其特征在于，前述的主匹配電路中使用50Ω的阻抗變換網(wǎng)絡(luò)，其包括可調(diào)并聯(lián)電容和可調(diào)串聯(lián)電感、以及副網(wǎng)絡(luò)電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器，其特征在于，前述的天線適配電路包括DSP芯片和CPLD器件，通過(guò)AD采樣并計(jì)算主匹配電路輸出的射頻信號(hào)而得出精確的阻抗和相位值，根據(jù)所得阻抗和相位信息，控制內(nèi)部繼電器的吸合與斷開(kāi)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器，其特征在于，前述的射頻放大電路內(nèi)包括晶體濾波器，用以保證通帶內(nèi)幅頻一致性并抑制帶外其它信號(hào)干擾。
全文摘要
本發(fā)明提供一種單根射頻電纜連接的短波接收天線適配器，從短波天線接收信號(hào)并通過(guò)單根射頻電纜與短波接收機(jī)連接以傳輸供電電壓、音頻控制信號(hào)和射頻信號(hào)，短波接收天線適配器包括控制和電壓變換電路以及與該控制和電壓變換電路連接的接口電路、主匹配電路、天線適配電路和射頻放大電路，接口電路通過(guò)單根射頻電纜提取高頻電纜的電壓信號(hào)和音頻控制信號(hào)，并將射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理并耦合到高頻電纜中；主匹配電路用以對(duì)從短波天線接收的信號(hào)進(jìn)行頻率變換；天線適配電路可對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；控制和電壓變換電路對(duì)音頻控制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理并用于控制天線適配電路和主匹配電路，本發(fā)明的短波接收天線適配器可提高接收信號(hào)的信噪比和抗干擾能力。
文檔編號(hào)H04B1/18GK103078651SQ201210591870
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者俞春華, 朱明皓, 劉科偉 申請(qǐng)人:熊貓電子集團(tuán)有限公司, 南京熊貓漢達(dá)科技有限公司