一种接收eLoran信号的前置双路射频装置

本公开实施例涉及通信，尤其涉及一种接收eloran信号的前置双路射频装置。

背景技术：

1、eloran系统作为一种国际标准化地基无线电系统，可以提供抗干扰能力强、覆盖范围广的pnt服务。其强大的稳定性和优良性能使它成为gnss系统的一种有前途的重要补充和备份系统。近年来，世界上许多国家和地区都开展了或重新启动了eloran系统的发展。

2、由于eloran信号是在100khz载波上的调幅信号，在100khz频段，信号主要以地波的形式传播。在理想条件下，eloran信号利用地波传播可以覆盖数百公里的范围。地波传播相对于天波传播较为稳定，所受影响较小，但信号损耗仍然受地面电导率、工业设备干扰、天电干扰等影响。同时，随着传播距离的增加，100khz频段信号会逐渐衰减。因此对于100khz频段信号的接收方式的选择、滤波和放大技术的优化十分必要。

3、就滤波技术而言，低频段信号的准确提取和处理需要高选择性的窄带滤波器，滤波器元件的寄生参数对滤波器性能的影响较为显著。同时，滤波器元件的中心频率和带宽在不同温度环境下会发生漂移。因此需要在调配出合适的元件参数，以满足运行需要。

4、由于100khz频段信号本身的强度较弱，且容易受到干扰，因此低噪声放大模块需要充分考虑增益稳定性以及带宽和线性度平衡问题，以防止信号失真，产生谐波干扰等问题。该需求的解决重点聚焦于放大器芯片的选择和电路拓扑结构的设计，同时还要考虑元件的噪声系数、匹配等问题。

5、因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

6、需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

技术实现思路

1、本公开实施例的目的在于提供一种接收eloran信号的前置双路射频装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

2、根据本公开实施例，提供一种接收eloran信号的前置双路射频装置，包括：

3、天线模块和射频模块，天线模块包括接收天线和调谐及匹配模块，射频模块包括滤波模块、差分模块和agc模块，接收天线、调谐及匹配模块、滤波模块、差分模块和agc模块依次串联；其中，

4、接收天线，用于从空间接收eloran信号；

5、调谐及匹配模块，用于对eloran信号进行滤波和阻抗匹配后输出低频模拟信号；

6、滤波模块，用于对低频模拟信号进行二次滤波；

7、差分模块，用于对二次滤波后的低频模拟信号进行单端转差分处理；

8、agc模块，用于将单端转差分处理后的低频模拟信号自动调整增益，使其稳定在-5~+5v输出。

9、进一步地，接收天线包括多个并联的多圈环形天线，所有多圈环形天线的第一端通过第一导线连接，所有多圈环形天线的第而端通过第二导线连接。

10、进一步地，每个多圈环形天线由6个多匝环线圈组成，且单匝环线圈的平均电感量为。

11、进一步地，调谐及匹配模块包括：

12、串联的lc调谐电路与阻抗匹配电路；其中，

13、lc调谐电路包括电感l2、电容c5和电容c6；接收天线的第一端、电容c5的第一端和电容c6的第一端电连接，接收天线的第二端、电容c5的第二端、电容c6的第二端和电感l2的第一端电连接，电感l2的第二端与阻抗匹配电路电连接。

14、进一步地，滤波模块包括：

15、串联的第一运放有源滤波电路和第二运放有源滤波电路；其中，

16、第一运放有源滤波电路包括：

17、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电容c1、电容c2和第一运算放大器；

18、电阻r1的第一端与阻抗匹配电路电连接，电阻r1的第二端分别与电阻r2的第一端、电容c1的第一端和电容c2的第一端电连接，电容c1的第二端、电阻r3的第一端与第一运算放大器的反相端电连接，电阻r4的第一端、电阻r5的第一端与第一运算放大器的同相端电连接，电容c2的第二端、电阻r3的第二端、电阻r4的第二端与第一运算放大器的输出端电连接；

19、第二运放有源滤波电路包括：

20、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电容c3、电容c4和第二运算放大器；

21、电阻r6的第一端与第一运算放大器的输出端电连接，电阻r6的第二端分别与电阻r7的第一端、电容c3的第一端和电容c4的第一端电连接，电容c3的第二端、电阻r8的第一端与第二运算放大器的反相端电连接，电阻r10的第一端、电阻r9的第一端与第二运算放大器的同相端电连接，电容c4的第二端、电阻r8的第二端、电阻r10的第二端与第二运算放大器的输出端电连接。

22、进一步地，差分模块包括：

23、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22和第三运算放大器；其中，

24、电阻r14的第一端与第二运算放大器的输出端电连接，电阻r14的第二端与电阻r13的第一端电连接，电阻r13的第二端、电阻r16的第一端与第三运算放大器的同相端电连接，电阻r11的第一端与电阻r12的第一端电连接，电阻r11的第二端、电阻r15的第一端与第三运算放大器的反相端电连接，电阻r16的第二端、电阻r19的第一端与第三运算放大器的第一输出端电连接，电阻r19的第二端、电阻r21的第一端与电阻r17的第一端电连接，电阻r17的第二端连接第一output -，电阻r15的第二端、电阻r20的第一端与第三运算放大器的第二输出端电连接，电阻r20的第二端、电阻r22的第一端与电阻r18的第一端电连接，电阻r21的第二端与电阻r22的第二端接地，电阻r18的第二端连接第一output+。

25、进一步地，agc模块包括：

26、差分运放u1、电容c7、电容c8、电容c9、电容c10、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电阻r28和电阻r29；其中，

27、电容c9的第一端与第一output+电连接，电容c9的第一端与电阻r23的第一端电连接，电阻r23的第二端与差分运放u1的引脚3电连接，

28、电容c10的第一端与第二output-电连接，电容c10的第一端与电阻r24的第一端电连接，电阻r24的第二端与差分运放u1的引脚2电连接，

29、电阻r27的第一端与差分运放u1的引脚16电连接，电阻r27的第二端、电容c7的第一端和电阻r28的第一端电连接；电阻r28的第二端、电阻r29的第一端和电容c8的第一端，均与差分运放u1的引脚7、引脚8和引脚13电连接；电阻r29的第二端与电容c7的第二端接地，电阻r25的第一端与差分运放u1的引脚9电连接，电阻r25的第二端与差分运放u1的引脚10电连接且连接第二output+，电阻r26的第一端与差分运放u1的引脚12电连接，电阻r26的第二端与差分运放u1的引脚11电连接且连接第二output-。

30、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

31、本公开的实施例中，通过上述装置，一方面，接收天线从空间接收eloran信号；调谐及匹配模块对eloran信号进行滤波和阻抗匹配后输出低频模拟信号；滤波模块对低频模拟信号进行二次滤波；差分模块对二次滤波后的低频模拟信号进行单端转差分处理；agc模块将单端转差分处理后的低频模拟信号自动调整增益，使其稳定在-5~+5v输出。另一方面，该装置可以解决目前eloran信号在长距离传输功率大幅度减小导致室内接收不良、波形畸变等问题，为后续的数字信号处理提供约9~45db可调增益的输入。且多圈环形天线结构简单成本低廉，接收信号经由两级有源滤波电路后中心频率漂移仍然控制在2%以内，能满足eloran系统精确定位和授时的需求。