一种无线电高度检测仪射频信号延时、衰减结构的制作方法

1.本发明属于航空电子装备测试计量技术领域，具体涉及一种无线电高度检测仪射频信号延时、衰减结构。


背景技术：

2.无线电高度检测仪是用于在飞机上对无线电高度表进行工作状态检查和性能指标(测高精度、灵敏度等)检测的便携式一线检测设备。无线电高度检测仪通常由射频信号延时/衰减组件、控制显示组件和电源组件等3个功能模块组件组成(如附图1所示)：被测无线电高度表收发机“发射天线”插座输出的射频调制信号(载频为4.3ghz)通过发射天线电缆送给射频信号延时/衰减组件，在射频信号延时/衰减组件进行不同数值的时间延迟(对应不同的模拟高度值)和功率衰减(模拟不同高度值下射频信号的功率)后，再通过接收天线电缆送回被测高度表收发机“接收天线”插座，实现不同飞行高度值的模拟；控制显示组件控制产生射频信号延时/衰减组件所需的延迟线选择控制信号和功率衰减值设置控制信号，并显示设定的模拟高度值和和衰减功率值；电源组件为射频信号延时/衰减组件和控制显示组件提供所需的工作电压。
3.其中，射频信号延时/衰减组件是无线电高度检测仪的核心功能组件，而射频信号延时/衰减组件中的关键信号处理结构件是射频信号延迟线，由射频信号延迟线完成对被测无线电高度表收发机“发射天线”插座输出的射频调制信号进行不同数值的时间延迟(延时)，从而产生所需要的不同模拟高度值。
4.在现有无线电高度检测仪产品中，其射频信号延时/衰减组件中通常采用同轴电缆线或声表面波延迟线等结构件作为射频信号延迟线，受体积、重量或价格等因素限制，现有采用同轴电缆线或声表面波延迟线等结构件作为射频信号延迟线的无线电高度检测仪存在射频信号延迟线数量少，因而时间延迟点值少，从而模拟高度值数量少的问题，不能满足无线电高度表进行全面工作状态检查和精确性能指标检测时对模拟高度值多数量的需求。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种无线电高度检测仪射频信号延时、衰减结构，解决无线电高度检测仪射频信号延时/衰减组件存在模拟高度值数量少、不能满足无线电高度表进行全面工作状态检查和精确性能指标检测需求的问题。
6.本发明提供的一种无线电高度检测仪射频信号延时、衰减结构，包括光发射机模块、光纤延迟线模块、光接收机模块、射频放大器模块、程控衰减器模块，所述光发射机模块电信号输入端接收来自高度表收发机发射天线插座的射频信号，所述光发射机模块光信号输出端连接光纤延迟线模块的输入端，所述光纤延迟线模块的输出端连接光接收机模块的光信号输入端，所述光接收机模块的电信号输出端连接射频放大器模块的输入端，所述射频放大器模块的输出端连接程控衰减器模块的输出端，所述光纤延迟线模块在无线电高度
检测仪控制显示组件产生的光纤延迟线选择控制信号的控制下，通过不同的光纤延迟线实现不同数值的时间延迟，所述程控衰减器模块在无线电高度检测仪控制显示组件产生的功率衰减值设置控制信号的控制下，对射频电信号进行不同功率电平值的衰减。
7.优选的，所述光发射机模块包括阻抗匹配电路、ld光源、直流偏置电路、自动功率控制电路、自动温度控制电路、光隔离器，所述阻抗匹配电路的输入端接收来自高度表收发机发射天线插座的射频信号，所述阻抗匹配电路的输出端连接ld光源的输入端，所述ld光源的输入端还连接直流偏置电路、自动功率控制电路以及自动温度控制电路，所述ld光源的输出端连接光隔离器，所述光隔离器输出光信号。
8.优选的，所述光纤延迟线模块由多段不同长度的光纤延迟线和若干个光开关组成。
9.优选的，所述光纤延迟线模块的数量以及各个光纤延迟线模块的光纤延迟线的长度、光开关的数量根据无线电高度模拟量值范围和准确度需求设定。
10.优选的，所述光纤延迟线模块由九条长度不同的光纤延迟线、两个1
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2光开关、八个2
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2光开关和光开关驱动控制电路组成。
11.优选的，所述九条光纤延迟线的长度分别为13.6m、27.2m、40.8m、54.4m、136m、272m、408m、544m、1360m。
12.优选的，所述光开关选择磁光开关。
13.本发明的有益效果：
14.和采用同轴电缆线或声表面波延迟线等结构件作为射频信号延迟线的现有无线电高度检测仪射频信号延时/衰减组件相比，本专利的无线电高度检测仪射频信号延时、衰减结构，其光纤延迟线采用多段不同长度的光纤和多个光开关组成，通过多个光开关对多段不同长度光纤光信号通路组合的控制作用，实现多个不同延时的组合，程控衰减器模块依据无线电高度检测仪的控制显示组件产生的功率衰减值设置控制信号，对射频电信号进行特定功率电平值的衰减，最后输出送入无线电高度表收发机接收天线插座，具有以下优点及积极效果：
15.1)时间延迟点值多，模拟高度值数量多，特别适合对无线电高度表进行多模拟高度测值、精确性能检测场合下使用；
16.2)增加程控衰减器模块，可以用来测试无线电高度表收发机灵敏度参数；
17.3)产品可靠，工作性能稳定；
18.4)设备体积小、重量轻，性价比高。
附图说明
19.图1为现在技术无线电高度检测仪功能组件组成框图，
20.图2为无线电高度检测仪射频信号延时、衰减结构组成框图，
21.图3为光发射机模块原理框图，
22.图4为光纤延迟线模块原理框图。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，不能理解为对本发明具体保护范围的限定。
24.如图2所示，本实施例提供了一种无线电高度检测仪射频信号延时、衰减结构，包括光发射机模块、光纤延迟线模块、光接收机模块、射频放大器模块、程控衰减器模块，所述光发射机模块电信号输入端接收来自高度表收发机发射天线插座的射频信号，所述光发射机模块光信号输出端连接光纤延迟线模块的输入端，所述光纤延迟线模块的输出端连接光接收机模块的光信号输入端，所述光接收机模块的电信号输出端连接射频放大器模块的输入端，所述射频放大器模块的输出端连接程控衰减器模块的输出端，所述光纤延迟线模块在无线电高度检测仪控制显示组件产生的光纤延迟线选择控制信号的控制下，通过不同的光纤延迟线实现不同数值的时间延迟，所述程控衰减器模块在无线电高度检测仪控制显示组件产生的功率衰减值设置控制信号的控制下，对射频电信号进行不同功率电平值的衰减。
25.所述光纤延迟线模块是核心模块，用于实现光域时间延迟。光发射机模块、光接收机模块和射频放大器模块是其附属、配套模块。程控衰减器模块测试高度表收发机灵敏度参数时使用。
26.光发射机模块将来自无线电高度表收发机“发射天线”插座的射频调制电信号转换为光信号，实现电/光(e/o)变换功能，并将光信号注入光纤延迟线模块，为在光纤延迟线模块进行光信号时间延迟做准备；光纤延迟线模块运用光纤对光信号具有延时作用的特性，在无线电高度检测仪控制显示组件产生的光纤延迟线选择控制信号控制下，通过不同的光纤延迟线实现不同数值的时间延迟(对应不同模拟高度值)；光纤延迟线模块采用多段不同长度的光纤和多个光开关，通过多个光开关对多段不同长度光纤组合通路的切换控制作用，实现多段不同长度光纤不同延时的组合，进而实现不同数值的时间延迟(对应不同模拟高度值)，再注入光接收机模块；光接收机模块将来自光纤延迟线模块的光信号再转换为射频电信号，实现光/电(o/e)变换功能，并将射频电信号送入射频放大器模块；射频放大器模块对光接收机模块输来的射频电信号进行幅度放大后，送入程控衰减器模块；程控衰减器模块在无线电高度检测仪控制显示组件产生的功率衰减值设置控制信号的控制下，对射频电信号进行不同功率电平值的衰减，最后输出送入无线电高度表收发机“接收天线”插座。
27.作为本实施例的一个优选实施方式，参照图3，所述光发射机模块采用直接强度调制(im)型电光调制器电路结构，由阻抗匹配电路、ld光源、直流偏置电路、自动功率控制电路、自动温度控制电路、光隔离器组成，完成将来自无线电高度表收发机“发射天线”插座的射频电信号转换为光信号，实现电/光(e/o)变换功能。所述阻抗匹配电路的输入端接收来自高度表收发机发射天线插座的射频信号，所述阻抗匹配电路的输出端连接ld光源的输入端，所述ld光源的输入端还连接直流偏置电路、自动功率控制电路以及自动温度控制电路，所述ld光源的输出端连接光隔离器，所述光隔离器输出光信号。
28.作为本实施例的一个优选实施方式，参照图4，所述光纤延迟线模块由九条长度不同的光纤延迟线fdl1、fdl2、fdl3、fdl4、fdl5、fdl6、fdl7、fdl8、fdl9，两个1
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2光开关k1、k10，八个2
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2k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9光开关和光开关驱动控制电路组成。所述九条光纤延迟线fdl1、fdl2、fdl3、fdl4、fdl5、fdl6、fdl7、fdl8、fdl9的长度分别为13.6m、27.2m、
40.8m、54.4m、136m、272m、408m、544m、1360m。本实施例光开关均选择磁光开关。光开关驱动控制电路接收无线电高度表收发机控制显示组件送来的光纤延迟线选择控制信号，使其产生电脉冲序列控制信号，控制2个1
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2磁光开关(k1、k10)和8个2
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2磁光开关(k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9))的“直通”、“交叉”工作状态，从而对9条光纤延迟线(fdl1、fdl2、fdl3、fdl4、fdl5、fdl6、fdl7、fdl8、fdl9)的接入状态进行控制，使光发射机模块输来的光信号经过由不同长度光纤延迟线构成的光纤线路进行传输，在传输过程中由于光纤线路长度不同，从而对光信号产生了不同数值的时间延迟，再输出到光接收机模块中，实现对无线电高度表收发机“发射”天线插座输出的射频电信号在光域的时间延迟。
29.光纤延迟线和光开关是光纤延迟线模块中的核心电路器件。光纤延迟线是基于光纤(特别是单模光纤)作为光信号传输媒质使用时具有传输损耗小、传输带宽宽、抗电磁干扰能力强、体积小、重量轻和光信号传输速率恒定、传输延时性能稳定(延时精度高)等优点而工作的；光开关具有光信号切换速度快、插入损耗小、开关控制关系简单等优点。
30.本实施例的光纤延迟线模块在ywg
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2型无线电高度检测仪中，可以实现211个模拟高度值测试。表1仅示出了10个模拟高度值0m，10m，20m，30m，40m，100m，200m，300m，400m，1000m对应的时间延迟值数值。不同长度的光纤延迟线起到对经过的光信号进行不同时间延时的传输线路作用；而由多个光开关及光开关驱动控制电路构成的光开关阵列起到对不同光纤传输延时线路进行切换控制、从而实现不同延时的作用，其余201个模拟高度值由不同长度光纤延迟线采用组合延迟的方式实现。
31.表1无线电高度检测仪10个模拟高度值与信号延时值、光纤延迟线长度对应关系表
[0032][0033]
作为本实施例的一个优选实施方式，光接收机模块采用较为成熟的直接检测(dd)型光接收机电路结构，采用pin型光电二极管探测光信号，将光信号转换成光生电流信号，实现光/电(o/e)转换功能。将来自光纤延迟线的光信号转换为射频电信号，实现光/电(o/e)变换功能，并将射频电信号送入射频放大器模块。射频放大器模块将光接收机模块输来的射频电信号进行幅度放大后，送入程控衰减器模块。程控衰减器模块依据无线电高度检测仪控制显示组件产生的功率衰减值设置控制信号，对射频电信号进行特定功率电平值的衰减，最后输出送入无线电高度表收发机“接收天线”插座。