用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備、測試設(shè)備及其測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備、測試設(shè)備及其測試系統(tǒng)，包括電源與輸入控制信號接口、輸出控制電平接口、輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD主控制器單元、輸出信號鎖存單元和電源供電單元；電源與輸入控制信號接口與輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元相連，輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元與CPLD主控制器單元相連，CPLD主控制器單元與輸出信號鎖存單元相連，輸出信號鎖存單元與輸出控制電平接口相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：內(nèi)部電路不會產(chǎn)生對接收機(jī)射頻前端的干擾信號，提高了接收機(jī)的靈敏度；且CPLD主控制器單元在接收數(shù)據(jù)的同時進(jìn)行處理，提高了工作效率。
【專利說明】
用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備、測試設(shè)備及其測試系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備、測試設(shè)備及其測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代民用及軍用的設(shè)施中，廣泛使用到的各種電子設(shè)備，不可避免的會造成設(shè)施中的不同程度復(fù)雜的電磁環(huán)境，使各種設(shè)備之間的干擾嚴(yán)重。尤其是在車、船和飛機(jī)等移動設(shè)施中，用于實現(xiàn)不同功能的無線接收機(jī)和發(fā)射機(jī)一般都是集中在一個較小的空間內(nèi)。當(dāng)多個干擾信號進(jìn)入接收機(jī)的射頻前端電路，在器件的非線性作用下，干擾信號之間相互混頻后可落入接收機(jī)中頻頻帶內(nèi)，從而順利通過接收機(jī)形成互調(diào)干擾，其中三階互調(diào)對接收機(jī)的影響最為嚴(yán)重。干擾信號和它們在接收機(jī)中產(chǎn)生的互調(diào)分量對接收機(jī)造成的互調(diào)干擾，嚴(yán)重影響接收機(jī)的輸出信噪比。接收機(jī)在接收有用信號的同時，落入信道內(nèi)的干擾信號可能會引起接收機(jī)靈敏度的損失，落入接收帶寬內(nèi)的干擾信號可能會引起帶內(nèi)阻塞，同時接收機(jī)也存在非線性，帶外信號也會引起接收機(jī)的帶外阻塞。
[0003]接收機(jī)的工作性能很大程度上取決于干擾和噪聲情況。作為接收機(jī)的一個重要組成部分，接收機(jī)射頻前端是決定接收機(jī)動態(tài)性能的關(guān)鍵。接收機(jī)射頻前端是用于實現(xiàn)射頻能量和信息傳遞的電路，通常包括低噪聲放大器、濾波器等器件，作用是保證把有用的射頻信號能夠完整不失真地從空間中獲取出來并輸送給后級的變頻和中頻放大等電路。接收機(jī)射頻前端的主要技術(shù)指標(biāo)有噪聲系數(shù)、三階交調(diào)點、靈敏度、鏡像和中頻抑制度等。
[0004]隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，對于接收機(jī)射頻前端的功能要求也不斷提高，傳統(tǒng)的工作模式單一的射頻前端已經(jīng)無法滿足。新型的射頻前端在控制功能上需要能夠?qū)崿F(xiàn)天線頻段切換、增益控制、濾波器切換和校準(zhǔn)控制等，在控制性能上需要能夠達(dá)到較小的尺寸、較高的通信速率和工作頻段內(nèi)較低的串入射頻通路干擾信號電平。目前用于實現(xiàn)并滿足以上發(fā)射機(jī)射頻前端控制功能和性能的方式主要是采用微控制單元為核心。但是由于微控制單元通常需要外置的晶體振蕩器提供參考時鐘，且為了能夠達(dá)到較高的通信速率往往采用兆赫茲級別的晶體振蕩器。由晶體振蕩器產(chǎn)生的干擾信號電平較高，諧波頻率會落入接收機(jī)的頻帶內(nèi)。而且對接收機(jī)射頻前端在進(jìn)行指標(biāo)測試時，由于不能放入整個接收中進(jìn)行聯(lián)調(diào)，需要通過外部測試設(shè)備進(jìn)行發(fā)送指令來控制接收機(jī)射頻前端的各個功能，這樣又會使得接收機(jī)射頻前端串入測試設(shè)備帶來的干擾，影響測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型需要解決的問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備、測試設(shè)備及其測試系統(tǒng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備，包括外殼，外殼上設(shè)有電源與輸入控制信號接口和輸出控制電平接口，
[0008]外殼內(nèi)設(shè)有輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD主控制器單元、輸出信號鎖存單元和電源供電單元；電源與輸入控制信號接口與輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元相連，輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元與CPLD主控制器單元相連，CPLD主控制器單元與輸出信號鎖存單元相連，輸出信號鎖存單元與輸出控制電平接口相連；
[0009]所述的輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元，用于接收控制指令，并將控制指令轉(zhuǎn)換成LVTTL電平供CPLD主控制器單元使用，輸入的信號采用自定義3線高速同步串行通信協(xié)議，自定義3線高速同步串行通信協(xié)議中包括數(shù)據(jù)信號、同步時鐘信號和使能信號；
[0010]所述的CPLD主控制器單元，用于處理接收到的控制指令，并轉(zhuǎn)換為控制信號進(jìn)行輸出，對接收機(jī)射頻前端實現(xiàn)控制，CPLD主控制器單元是以自定義3線高速同步串行通信協(xié)議中的同步時鐘信號作為參考時鐘進(jìn)行工作；
[0011]所述的輸出信號鎖存單元，用于將CPLD芯片輸出的控制信號進(jìn)行鎖存，提供給接收機(jī)射頻前端一個穩(wěn)定的控制信號;對接收機(jī)的天線頻段進(jìn)行切換、增益控制、濾波器切換和校準(zhǔn)控制；
[0012]所述的電源供電單元，將外界的輸入電壓轉(zhuǎn)換為CPLD主控制器單元所需要的穩(wěn)定的電壓。
[0013]外殼為防銹鋁材質(zhì)的盒體。
[0014]外殼上輸出控制電平接口的數(shù)量為6個，可同時控制6個接收機(jī)射頻前端。
[0015]外殼上另設(shè)有3個放大器供電接頭。
[0016]—種用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備的測試設(shè)備，包括殼體，殼體上設(shè)有RS232串口輸入接口、控制輸出接口、控制開關(guān)和穿芯電容供電接口，殼體內(nèi)設(shè)有晶體振蕩器和CPLD芯片，CPLD芯片在晶體振蕩器提供的參考時鐘下工作，RS232串口輸入接口與CPLD芯片連接，CPLD芯片與控制輸出接口連接、控制開關(guān)僅控制晶體振蕩器打開或關(guān)閉；
[0017]所述的RS232串口輸入接口，用于接收測試軟件發(fā)來的數(shù)據(jù)指令；
[0018]所述的CPLD芯片，用于接收RS232串口發(fā)送來的數(shù)據(jù)指令，處理完數(shù)據(jù)指令后，將信息轉(zhuǎn)換成自定義3線高速同步串行通信協(xié)議，通過控制輸出接口發(fā)送到控制設(shè)備;測試控制設(shè)備的指標(biāo)性能時，通過控制開關(guān)關(guān)閉晶體振蕩器，
[0019]所述的控制輸出接口，用于輸出控制信號；
[0020]所述的穿芯電容供電接口，用于給控制設(shè)備、射頻前端和放大器提供電源。
[0021]穿芯電容供電接口的數(shù)量為4個，分別為+15V、+5V、-5V和GND。
[0022]—種用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備的測試系統(tǒng)，包括電腦、測試設(shè)備、穩(wěn)壓電源、控制設(shè)備和接收機(jī)射頻前端，電腦與測試設(shè)備連接，測試設(shè)備與控制設(shè)備連接，控制設(shè)備與接收機(jī)射頻前端連接，穩(wěn)壓電源給測試設(shè)備供電，
[0023]所述的電腦，測試人員在電腦上操作測試軟件，設(shè)置相應(yīng)的功能和參數(shù)，通過串口電纜發(fā)送給測試設(shè)備；
[0024]所述的測試設(shè)備，接收串口數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，以自定義3線高速同步串行通信協(xié)議將指令通過測試電纜發(fā)送給控制設(shè)備;通過關(guān)閉測試設(shè)備上的控制開關(guān)關(guān)閉其內(nèi)部晶體振蕩器，以排除測試設(shè)備對接收機(jī)射頻前端的干擾；
[0025]所述的控制設(shè)備，以自定義3線高速同步串行通信協(xié)議中的同步時鐘信號為參考時鐘進(jìn)行工作并處理指令，將相應(yīng)的控制電平由控制電纜輸出給接收機(jī)射頻前端；
[0026]所述的接收機(jī)射頻如端，接收到控制電平后完成指定的功能和參數(shù)，對各項指標(biāo)進(jìn)行測試數(shù)據(jù)記錄。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備內(nèi)部沒有使用晶體振蕩器，內(nèi)部不會產(chǎn)生干擾信號，以自定義3線高速同步串行通信協(xié)議中的同步時鐘信號作為參考時鐘，能夠控制接收機(jī)射頻前端實現(xiàn)天線頻段切換、增益控制、濾波器切換和校準(zhǔn)控制等功能。
[0028]用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備的測試系統(tǒng)可以通過RS232異步串口接收電腦上的指令，在對接收機(jī)射頻前端在進(jìn)行測試時，使用的測試設(shè)備可以關(guān)閉內(nèi)部的晶體振蕩器，并且能夠保持接收機(jī)射頻前端的工作狀態(tài)，從而避免了對接收機(jī)射頻前端帶來的干擾，準(zhǔn)確測得接收機(jī)射頻前端自身的各項性能指標(biāo)。
【附圖說明】
[0029]圖1是用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備的功能模塊圖；
[0030]圖2是用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備的測試設(shè)備的功能模塊圖；
[0031 ]圖3是用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]其中，1-電腦，2-測試設(shè)備，3-控制設(shè)備，4-接收機(jī)射頻前端，5-穩(wěn)壓電源。
【具體實施方式】
[0033]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0034]如圖1所示，一種用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備，包括外殼，外殼上設(shè)有電源與輸入控制信號接口和輸出控制電平接口，
[0035]外殼內(nèi)設(shè)有輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD主控制器單元、輸出信號鎖存單元和電源供電單元；電源與輸入控制信號接口與輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元相連，輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元與CPLD主控制器單元相連，CPLD主控制器單元與輸出信號鎖存單元相連，輸出信號鎖存單元與輸出控制電平接口相連；
[0036]所述的輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元，用于接收控制指令，并將控制指令轉(zhuǎn)換成LVTTL電平供CPLD主控制器單元使用，輸入的信號采用自定義3線高速同步串行通信協(xié)議，自定義3線高速同步串行通信協(xié)議中包括數(shù)據(jù)信號、同步時鐘信號和使能信號；
[0037]所述的CPLD主控制器單元，用于處理接收到的控制指令，并轉(zhuǎn)換為控制信號進(jìn)行輸出，對接收機(jī)射頻前端實現(xiàn)控制，CPLD主控制器單元是以自定義3線高速同步串行通信協(xié)議中的同步時鐘信號作為參考時鐘進(jìn)行工作，實現(xiàn)了在無晶體振蕩器的條件下完成指令接收和功能控制的功能，這樣就使得內(nèi)部電路不會產(chǎn)生對接收機(jī)射頻前端的干擾信號，提高了接收機(jī)的靈敏度；CPLD主控制器單元以同步時鐘信號作為參考時鐘，使得數(shù)據(jù)傳輸可以在高速下進(jìn)行;且CPLD主控制器單元在接收數(shù)據(jù)的同時進(jìn)行處理，提高了工作效率。
[0038]所述的輸出信號鎖存單元，用于將CPLD芯片輸出的控制信號進(jìn)行鎖存，提供給接收機(jī)射頻前端一個穩(wěn)定的控制信號;對接收機(jī)的天線頻段進(jìn)行切換、增益控制、濾波器切換和校準(zhǔn)控制；
[0039]所述的電源供電單元，將外界的輸入電壓轉(zhuǎn)換為CPLD主控制器單元所需要的穩(wěn)定的電壓。使得CPLD芯片可以在穩(wěn)定的電壓下進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作。
[0040]外殼為防銹鋁材質(zhì)的盒體。
[0041 ]外殼上輸出控制電平接口的數(shù)量為6個，可同時控制6個接收機(jī)射頻前端。
[0042]外殼上另設(shè)有3個放大器供電接頭。
[0043]一種用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備的測試設(shè)備，包括殼體，殼體上設(shè)有RS232串口輸入接口、控制輸出接口、控制開關(guān)和穿芯電容供電接口，殼體內(nèi)設(shè)有晶體振蕩器和CPLD芯片，CPLD芯片在晶體振蕩器提供的參考時鐘下工作，RS232串口輸入接口與CPLD芯片連接，CPLD芯片與控制輸出接口連接、控制開關(guān)僅控制晶體振蕩器打開或關(guān)閉；
[0044]所述的RS232串口輸入接口，用于接收測試軟件發(fā)來的數(shù)據(jù)指令；
[0045]所述的CPLD芯片，用于接收RS232串口發(fā)送來的數(shù)據(jù)指令，處理完數(shù)據(jù)指令后，將信息轉(zhuǎn)換成自定義3線高速同步串行通信協(xié)議，通過控制輸出接口發(fā)送到控制設(shè)備;測試控制設(shè)備的指標(biāo)性能時，通過控制開關(guān)關(guān)閉晶體振蕩器，使得測試設(shè)備不會對控制設(shè)備以及射頻前端造成干擾，
[0046]所述的控制輸出接口，用于輸出控制信號；
[0047]所述的穿芯電容供電接口，用于給控制設(shè)備、射頻前端和放大器提供電源。
[0048]穿芯電容供電接口的數(shù)量為4個，分別為+15V、+5V、-5V和GND。
[0049]—種用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備的測試系統(tǒng)，包括電腦、測試設(shè)備、穩(wěn)壓電源、控制設(shè)備和接收機(jī)射頻前端，電腦與測試設(shè)備連接，測試設(shè)備與控制設(shè)備連接，控制設(shè)備與接收機(jī)射頻前端連接，穩(wěn)壓電源給測試設(shè)備供電，
[0050]所述的電腦，測試人員在電腦上操作測試軟件，設(shè)置相應(yīng)的功能和參數(shù)，通過串口電纜發(fā)送給測試設(shè)備；
[0051]所述的測試設(shè)備，接收串口數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，以自定義3線高速同步串行通信協(xié)議將指令通過測試電纜發(fā)送給控制設(shè)備;通過關(guān)閉測試設(shè)備上的控制開關(guān)關(guān)閉其內(nèi)部晶體振蕩器，以排除測試設(shè)備對接收機(jī)射頻前端的干擾；
[0052]所述的控制設(shè)備，以自定義3線高速同步串行通信協(xié)議中的同步時鐘信號為參考時鐘進(jìn)行工作并處理指令，將相應(yīng)的控制電平由控制電纜輸出給接收機(jī)射頻前端；
[0053]所述的接收機(jī)射頻如端，接收到控制電平后完成指定的功能和參數(shù)，對各項指標(biāo)進(jìn)行測試數(shù)據(jù)記錄。
[0054]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備，包括外殼，其特征在于:外殼上設(shè)有電源與輸入控制信號接口和輸出控制電平接口， 外殼內(nèi)設(shè)有輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD主控制器單元、輸出信號鎖存單元和電源供電單元；電源與輸入控制信號接口與輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元相連，輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元與CPLD主控制器單元相連，CPLD主控制器單元與輸出信號鎖存單元相連，輸出信號鎖存單元與輸出控制電平接口相連； 所述的輸入信號電平轉(zhuǎn)換單元，用于接收控制指令，并將控制指令轉(zhuǎn)換成LVTTL電平供CPLD主控制器單元使用，輸入的信號采用自定義3線高速同步串行通信協(xié)議，自定義3線高速同步串行通信協(xié)議中包括數(shù)據(jù)信號、同步時鐘信號和使能信號； 所述的CPLD主控制器單元，用于處理接收到的控制指令，并轉(zhuǎn)換為控制信號進(jìn)行輸出，對接收機(jī)射頻前端實現(xiàn)控制，CPLD主控制器單元是以自定義3線高速同步串行通信協(xié)議中的同步時鐘信號作為參考時鐘進(jìn)行工作； 所述的輸出信號鎖存單元，用于將CPLD芯片輸出的控制信號進(jìn)行鎖存，提供給接收機(jī)射頻前端一個穩(wěn)定的控制信號;對接收機(jī)的天線頻段進(jìn)行切換、增益控制、濾波器切換和校準(zhǔn)控制； 所述的電源供電單元，將外界的輸入電壓轉(zhuǎn)換為CPLD主控制器單元所需要的穩(wěn)定的電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備，其特征在于:外殼為防銹鋁材質(zhì)的盒體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備，其特征在于:外殼上輸出控制電平接口的數(shù)量為6個，可同時控制6個接收機(jī)射頻前端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備，其特征在于:外殼上另設(shè)有3個放大器供電接頭。5.用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備的測試設(shè)備，其特征在于:包括殼體，殼體上設(shè)有RS232串口輸入接口、控制輸出接口、控制開關(guān)和穿芯電容供電接口，殼體內(nèi)設(shè)有晶體振蕩器和CPLD芯片，CPLD芯片在晶體振蕩器提供的參考時鐘下工作，RS232串口輸入接口與CPLD芯片連接，CPLD芯片與控制輸出接口連接、控制開關(guān)僅控制晶體振蕩器打開或關(guān)閉； 所述的RS232串口輸入接口，用于接收測試軟件發(fā)來的數(shù)據(jù)指令； 所述的CPLD芯片，用于接收RS232串口發(fā)送來的數(shù)據(jù)指令，處理完數(shù)據(jù)指令后，將信息轉(zhuǎn)換成自定義3線高速同步串行通信協(xié)議，通過控制輸出接口發(fā)送到控制設(shè)備;測試控制設(shè)備的指標(biāo)性能時，通過控制開關(guān)關(guān)閉晶體振蕩器， 所述的控制輸出接口，用于輸出控制信號； 所述的穿芯電容供電接口，用于給控制設(shè)備、射頻前端和放大器提供電源。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備的測試設(shè)備，其特征在于:穿芯電容供電接口的數(shù)量為4個，分別為+15V、+5V、-5V和GND。7.用于接收機(jī)射頻前端的無干擾控制設(shè)備的測試系統(tǒng)，其特征在于:包括電腦、測試設(shè)備、穩(wěn)壓電源、控制設(shè)備和接收機(jī)射頻前端，電腦與測試設(shè)備連接，測試設(shè)備與控制設(shè)備連接，控制設(shè)備與接收機(jī)射頻前端連接，穩(wěn)壓電源給測試設(shè)備供電， 所述的電腦，測試人員在電腦上操作測試軟件，設(shè)置相應(yīng)的功能和參數(shù)，通過串口電纜發(fā)送給測試設(shè)備； 所述的測試設(shè)備，接收串口數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，以自定義3線高速同步串行通信協(xié)議將指令通過測試電纜發(fā)送給控制設(shè)備；通過關(guān)閉測試設(shè)備上的控制開關(guān)關(guān)閉其內(nèi)部晶體振蕩器，以排除測試設(shè)備對接收機(jī)射頻前端的干擾； 所述的控制設(shè)備，以自定義3線高速同步串行通信協(xié)議中的同步時鐘信號為參考時鐘進(jìn)行工作并處理指令，將相應(yīng)的控制電平由控制電纜輸出給接收機(jī)射頻前端； 所述的接收機(jī)射頻前端，接收到控制電平后完成指定的功能和參數(shù)，對各項指標(biāo)進(jìn)行測試數(shù)據(jù)記錄。
【文檔編號】H04B1/16GK205681397SQ201620568872
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月14日 公開號201620568872.2, CN 201620568872, CN 205681397 U, CN 205681397U, CN-U-205681397, CN201620568872, CN201620568872.2, CN205681397 U, CN205681397U
【發(fā)明人】奚盎
【申請人】江蘇肯立科技股份有限公司