一种小型航空天线的双模抗干扰处理模块的制作方法

1.本实用新型涉及一种小型航空天线的双模抗干扰处理模块。


背景技术：

2.现有的抗干扰处理模块采用射频和信号处理分开设计，通过射频电缆相连接，导致体积过大，电缆繁杂，不能满足小型化模块化的抗干扰趋势。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种小型航空天线的双模抗干扰处理模块，外形尺寸小型化适于机载航空，可以同时实现gps l1与bds b3/b1频点的双模4阵元抗干扰处理，且具有较好的抗干扰性能。
4.为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种小型航空天线的双模抗干扰处理模块，包括：射频信号处理部分和数字信号处理部分；
6.所述射频信号处理部分包括：均与b3、l1/b1这2种模式对应的2个下变频通道pcb、2个本振pcb、2个上变频输出pcb，每种模式的下变频通道pcb包括4个下变频通道；每种模式的本振pcb，均与对应模式的下变频通道及上变频输出pcb连接，用于下变频和上变频处理；
7.所述数字信号处理部分包括：串口驱动pcb以及均与b3、l1/b1这2种模式对应的2个信号处理pcb，每个信号处理pcb上包括ad转换单元、fpga和da转换器，每个ad转换单元包括4个ad转换器；对于b3、l1/b1的每种模式，4个ad转换器的输入端与4个下变频通道的输出端连接，每个ad转换器的输出端、da转换器的输入端均与fpga连接，da转换器的输出端与上变频输出pcb连接；所述串口驱动pcb上设置有arm处理器，所述arm处理器与每个fpga、本振pcb连接。
8.进一步的，每个信号处理pcb上设置有mcx-je连接器，每个下变频通道pcb和上变频输出pcb上均设有mcx-kyd15-1连接器；每种模式的信号处理pcb与下变频通道pcb和上变频输出pcb之间，通过mcx-je连接器与mcx-kyd15-1连接器对插，实现信号处理pcb与上变频输出pcb和下变频通道pcb之间的射频信号传输。
9.进一步的，所述串口驱动pcb与信号处理pcb之间通过型号为j63a/3-mdc1-15pl的低频电缆通信连接。
10.进一步的，所述双模抗干扰处理模块还包括外部连接器：分别与各下变频通道对应连接的8个射频信号输入连接器、与每个上变频输出pcb对应连接的2个射频信号输出连接器、以及与串口驱动pcb连接的低频连接器。
11.进一步的，所述射频信号输入连接器和射频信号输出连接器，采用型号均为mcx-kyd15-1。
12.进一步的，所述低频连接器采用型号为j30j-31zkw-j。
13.进一步的，所述低频连接器j30j-31zkw-j设置串行端口和供电端口，所述串行端
口与arm处理器的io口连接，所述供电端口用于向所述双模抗干扰处理模块提供工作电源。
14.进一步的，所述双模抗干扰处理模块还包括2个射频通道盖板、2个本振盖板和2个信号处理盖板；所述2个射频通道盖板用于保护各种模式的下变频通道pcb和上变频输出pcb，所述2个本振盖板用于保护各种模式的本振pcb，所述2个信号处理盖板用于保护各种模式的信号处理pcb。
15.进一步的，各种盖板的材质均采用铝合金材质。
16.有益效果
17.1、可搭配gpsl1/bds b1和bds b3双四阵元的阵列天线单元，具备抗gpsl1/bds b1和bds b3双频点3个方向压制干扰的能力；
18.2、抗干扰模块采用一腔多层mcx-je/mcx-kyd-1连接器对插的结构互相配合，实现了结构上的无射频电缆装配，极大的缩小了结构件体积和重量，最大化的实现了内部空间利用，同时也节省了大量物料成本及装配成本；
19.3、双模抗干扰处理单元采用arm处理器，通过arm处理器引出串行端口，从而可以输出抗干扰处理pcb进行自检测和干扰检测的结果，便于上位机控制；
20.4、双模抗干扰处理单元模块的射频输入连接器和射频输出连接器，均具有短路保护功能，从而具有抗烧毁能力。
附图说明
21.图1为本实施例所述双模抗干扰处理模块的的原理图；
22.图2为本实施例所述双模抗干扰处理模块外观图；
23.图3为本实施例所述双模抗干扰处理模块的俯视图；
24.图4为本实施例所述双模抗干扰处理模块的正面视图；
25.图5为本实施例所述双模抗干扰处理模块的右视图；
26.图6为本实施例所述双模抗干扰处理模块的一腔多层mcx-je/mcx-kyd15-1连接器对插结构示意图。
具体实施方式
27.下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型的技术方案为依据开展，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，对本实用新型的技术方案作进一步解释说明。
28.本实施例提供的小型航空天线的双模抗干扰处理模块，电路原理如图1所示，外观如图2-5所示，包括射频信号处理部分、数字信号处理部分、外部连接器部分和盖板部分。
29.1、射频信号处理部分
30.所述射频信号处理部分包括：4个b3下变频通道pcb、4个l1/b1下变频pcb、1个b3本振pcb、1个l1/b1本振pcb、1个b3上变频输出pcb、1个l1/b1上变频输出pcb；b3本振pcb与每个b3下变频通道pcb和b3上变频输出pcb连接；l1/b1本振pcb与每个l1/b1下变频通道pcb和l1/b1上变频输出pcb连接；各模式的本振pcb，用于下变频和上变频处理。
31.本实用新型中，b3为bds b3的缩写，l1为gps l1的的缩写，b1为bds b1的缩写。
32.对于所述下变频和上变频处理，另外还需要4个b3电源保护pcb、4个l1/b1电源保
护pcb、1个b3时钟转接pcb、1个l1/b1时钟转接pcb、1个b3电源 5v转接pcb、1个l1/b1电源 5v转接pcb，各模式的下变频和上变频处理均采用现有技术完成，本实施例不详细阐述。
33.2、数字信号处理部分
34.所述数字信号处理部分包括：1个b3信号处理pcb、1个l1/b1信号处理pcb和1个串口驱动pcb；每个信号处理pcb均包括ad转换单元、fpga和da转换器，且每个ad转换单元包括4个ad转换器。
35.b3信号处理pcb上的4个ad转换器，输入端与4个b3下变频通道的输出端连接，输出端与自身信号处理pcb上的fpga连接；b3信号处理pcb上的da转换器，输入端与自身信号处理pcb上的fpga连接，输出端与b3上变频输出pcb连接。
36.l1/b1信号处理pcb上的4个ad转换器，输入端与4个l1/b1下变频通道的输出端连接，输出端与自身信号处理pcb上的fpga连接；l1/b1信号处理pcb上的da转换器，输入端与自身信号处理pcb上的fpga连接，输出端与l1/b1上变频输出pcb连接。
37.串口驱动pcb上设置有arm处理器，所述arm处理器与每个fpga、本振pcb连接，用于控制射频通道的直通和闭锁模式。
38.上述所有pcb均通过螺钉固定在整机腔体内。
39.3、射频信号处理部分与数字信号处理部分的内部连接
40.每个信号处理pcb上设置有mcx-je连接器，每个下变频通道pcb和上变频输出pcb上均设有mcx-kyd15-1连接器；每种模式的信号处理pcb与下变频通道pcb和上变频输出pcb之间，通过mcx-je连接器与mcx-kyd15-1连接器对插，如图6所示，实现信号处理pcb与上变频输出pcb和下变频通道pcb之间的射频信号传输。
41.所述串口驱动pcb与信号处理pcb之间通过型号为j63a/3-mdc1-15pl的低频电缆通信连接。
42.4、外部连接器部分
43.外部连接器是指双模抗干扰处理模块与外界的连接接口，包括：分别与各下变频通道对应连接的8个射频信号输入连接器、与每个上变频输出pcb对应连接的2个射频信号输出连接器、以及与串口驱动pcb连接的低频连接器，均设置于本实施例所述双模抗干扰处理模块的腔体侧面。
44.本实施例中，所有的射频信号输入连接器和射频信号输出连接器，采用型号均为mcx-kyd15-1；低频连接器采用型号为j30j-31zkw-j，且在低频连接器j30j-31zkw-j设置串行端口(包括uart、rs232和/或rs422)和供电端口，所述串行端口与arm处理器的io口连接以用于信号处理pcb输出自检测以及干扰检测结果，所述供电端口用于向所述双模抗干扰处理模块提供工作电源。如表1所示。
45.表1双模抗干扰处理模块的接口定义
46.序号名称连接器型号接口定义1x1mcx-kyd15-1bds b3-1射频输入2x2mcx-kyd15-1bds b3-2射频输入3x3mcx-kyd15-1bds b3-3射频输入4x4mcx-kyd15-1bds b3-4射频输入5x5mcx-kyd15-1gps l1/bds b1-1射频输入
6x6mcx-kyd15-1gps l1/bds b1-2射频输入7x7mcx-kyd15-1gps l1/bds b1-3射频输入8x8mcx-kyd15-1gps l1/bds b1-4射频输入9x9mcx-kyd15-1gps l1/bds b1射频输出10x10mcx-kyd15-1bds b3射频输出11x11j30j-31zkw-j串口通信及供电
47.5、盖板部分
48.本实施例的盖板主要包括2个射频通道盖板、2个本振盖板和2个信号处理盖板；所述2个射频通道盖板用于保护各种模式的下变频通道pcb和上变频输出pcb，所述2个本振盖板用于保护各种模式的本振pcb，所述2个信号处理盖板用于保护各种模式的信号处理pcb。
49.在具体本实施例中，盖板部分包括1个b3通道盖板、1个b3信号处理盖板、1个b1/l1通道盖板、1个b1/l1信号处理盖板、2个本振盖板、1个整机腔体、1个串口驱动板盖板；在双模抗干扰处理单元整机腔体内，信号处理pcb位于所述射频下变频通道pcb的上层，所述本振pcb位于射频下变频通道pcb与信号处理pcb之间的空隙处；所述射频通道盖板设置于信号处理单元整机腔体的底部，用于保护下变频通道pcb；所述信号处理盖板设置于信号处理单元整机腔体的顶部，用于保护信号处理pcb；所述本振盖板设置于本振pcb的上方，用于保护本振pcb。其中，b3通道盖板、b3信号处理盖板、l1/b1通道盖板、l1/b1信号处理盖板、本振盖板、整机腔体、串口驱动板盖板，均采用铝合金材质。
50.6、双模抗干扰处理模块工作原理
51.各下变频通道pcb包括下变频电路、功率放大器pa和中频滤波器bpf，本振pcb包括本振、arm单片机，上变频输出pcb包括上变频电路等。
52.各种模式的下变频通道pcb对接收到的射频信号进行声表滤波saw、下变频、功率放大和中频滤波处理，变换为中频信号，输出到对应模式的信号处理pcb；gpsl1/bds b1和bds b3任意频点的4路中频信号在信号处理pcb经过ad变换，然后在fpga内完成阵列抗干扰信号处理，再经过da变换，输出经过抗干扰处理的中频模拟信号；上变频输出pcb从信号处理pcb接收到经过抗干扰处理的中频模拟信号后，经上变频输出。
53.低频连接器j30j-31zkw-j设置串行端口以连接到arm处理器，可由arm处理器控制实现整机工作数据更新，干扰信息输出，对整机调试控制等功能。
54.需要说明的是，本实用新型要求保护各pcb之间的组合结构方式，以用于搭配gpsl1/bds b1和bds b3双模四阵元的阵列天线单元，具体模块中涉及到的低噪放、声表滤波、下变频、功率放大、中频滤波、adc、fpga抗干扰、dac、arm控制的合路功分、直通和锁闭模式控制等处理技术手段，均属于现有技术，本实用新型不再具体阐述。
55.以上实施例为本技术的优选实施例，本领域的普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本技术总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本技术要求保护的范围之内。