專利名稱：一種低相噪頻標切換分配放大設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低相噪頻標切換分配放大設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著電子信息技術(shù)的不斷進步，各個領(lǐng)域?qū)︻l率標準信號的需求量越來越大，精度要求也越來越高，特別是在武器試驗、航空航天等高端應(yīng)用領(lǐng)域中，低相位噪聲頻率標準信號的重要性日益凸顯。高精度的頻率標準信號是實現(xiàn)高精度時間統(tǒng)一的重要保證。時統(tǒng)設(shè)備頻率源(例如高穩(wěn)晶振、原子鐘等)輸出的頻率標準信號的精度較高，相位噪聲較低，但由于受到帶載能力的限制一般只有一路頻標信號輸出，不能直接用于多用戶系統(tǒng)。因此，現(xiàn)有技術(shù)難以實現(xiàn)支持多路輸出且相位噪聲低的頻率標準信號。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例提供了一種低相噪頻標切換分配放大設(shè)備，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以實現(xiàn)支持多路輸出且相位噪聲低的頻標信號的技術(shù)問題。為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案:該低相噪頻標切換分配放大設(shè)備包括輸入切換模塊、區(qū)分放大模塊和電源模塊；所述輸入切換模塊接收兩路頻標信號，以及切換控制信號，并根據(jù)所述切換控制信號選擇所述兩路頻標信號中的一路頻標信號輸出；所述區(qū)分放大模塊的輸入端與所述輸入切換模塊的輸出端相連，將所述輸入切換模塊輸出的頻標信號區(qū)分放大為至少兩路頻標信號；所述電源模塊與所述輸入切換模塊和所述區(qū)分放大模塊相連，為所述輸入切換模塊和所述區(qū)分放大模塊供電。優(yōu)選的，所述輸入切換模塊包括輸入單元和切換單元；所述輸入單元接收兩路頻標信號，并對所述兩路頻標信號進行阻抗匹配和濾波處理；所述切換單元接收切換控制信號，并根據(jù)所述切換控制信號選擇所述兩路頻標信號中的一路頻標信號輸出。優(yōu)選的，所述區(qū)分放大模塊包括兩個相同的區(qū)分放大子模塊；每個所述區(qū)分放大子模塊包括兩級運算放大電路，其中第一級為I個運算放大電路，第二級為12個運算放大電路。每個所述運算放大電路中包括運算放大器LMH6702，以及偏置電路、反饋電路、濾波電路和阻抗匹配電路。進一步，該低相噪頻標切換分配放大設(shè)備還包括與所述輸入切換模塊和所述區(qū)分放大模塊相連的頻標監(jiān)測模塊，所述頻標監(jiān)測模塊對輸入到所述輸入切換模塊的頻標信號，以及所述區(qū)分放大模塊輸出的頻標信號進行功率監(jiān)測。優(yōu)選的，所述頻標監(jiān)測模塊中包括接收信號強度指示(Received SignalStrength Indicator, RSSI)電路，所述RSSI電路中設(shè)有對數(shù)放大器AD8310。進一步，該低相噪頻標切換分配放大設(shè)備還包括與所述輸入切換模塊、所述區(qū)分放大模塊和所述電源模塊相連的發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)指示模塊,所述LED指示模塊顯示所述輸入切換模塊，所述區(qū)分放大模塊和所述電源模塊的工作狀態(tài)。優(yōu)選的，所述LED指示模塊中設(shè)有四運算放大器LM324。優(yōu)選的，所述輸入切換模塊接收的兩路頻標信號為時統(tǒng)信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所提供的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:將兩路相位噪聲低的頻標信號輸入至輸入切換模塊，可以在其中一路頻標信號不可用時，由輸入切換模塊根據(jù)外部輸入的切換控制信號切換至另一路頻標信號，以實現(xiàn)頻標信號源的熱備份，提高系統(tǒng)的可靠性。頻標信號從輸入切換模塊輸入至區(qū)分放大模塊后，區(qū)分放大模塊將該頻標信號區(qū)分放大為至少兩路相位噪聲較低的頻標信號，以支持多路頻標信號輸出，從而實現(xiàn)了支持多路輸出且相位噪聲低的頻標信號。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型的實施例1所提供的低相噪頻標切換分配放大設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不意圖；圖2為本實用新型的實施例2所提供的低相噪頻標切換分配放大設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不意圖；圖3為本實用新型的實施例2中輸入切換模塊的示意圖；圖4為本實用新型的實施例2中區(qū)分放大子模塊的示意圖；圖5為本實用新型的實施例2中運算放大電路的電路圖；圖6為本實用新型的實施例2中RSSI電路的電路圖；圖7為本實用新型的實施例2中LED指示模塊的電路圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。實施例1:如圖1所示，本實用新型實施例所提供的低相噪頻標切換分配放大設(shè)備包括:輸入切換模塊1，用于接收兩路輸入的頻標信號A、B，以及切換控制信號，并根據(jù)切換控制信號從A、B兩路頻標信號中選擇一路頻標信號輸出。優(yōu)選的,頻標信號A和頻標信號B為時統(tǒng)設(shè)備頻率源輸出的頻標信號，頻率范圍為5MHz-20MHz，功率范圍為4dBm_13dBm，高穩(wěn)晶振、原子鐘等頻率源輸出的頻標信號相位噪聲較低，具有較高的信號精度。區(qū)分放大模塊2，用于接收輸入切換模塊I輸出的頻標信號，并將該頻標信號區(qū)分放大為至少兩路頻標信號。電源模塊3,用于為上述輸入切換模塊I和區(qū)分放大模塊2供電。電源模塊3選用低紋波線性電源，電源輸出電壓經(jīng)過Π型濾波電路濾波處理后向輸入切換模塊I和區(qū)分放大模塊2供電。本實用新型實施例提供的低相噪頻標切換分配放大設(shè)備，將兩路相位噪聲低的頻標信號輸入至輸入切換模塊1，可以在其中一路頻標信號不可用時，由輸入切換模塊根據(jù)外部輸入的切換控制信號切換至另一路頻標信號，以實現(xiàn)頻標信號源的熱備份，提高系統(tǒng)的可靠性。頻標信號從輸入切換模塊I輸入至區(qū)分放大模塊2后，區(qū)分放大模塊2將該頻標信號區(qū)分放大為至少兩路相位噪聲較低的頻標信號，以支持多路頻標信號輸出，從而實現(xiàn)了支持多路輸出且相位噪聲低的頻標信號。實施例2:本實施例是在實施例1的基礎(chǔ)上的進一步擴展，如圖2和圖3所示，本實施例中輸入切換模塊具體包括:輸入單元11，用于接收兩路頻標信號，并由其中的阻抗匹配電路111對兩路頻標信號分別進行阻抗匹配，由濾波處理電路112對兩路頻標信號進行濾波處理。切換單元12，用于接收外部切換控制信號，本實施例中以邏輯門信號(Transistor-Transistor Logic,TTL)電平作為切換控制信號。切換單元12內(nèi)設(shè)有干簧繼電器，根據(jù)接收的切換控制信號由干簧繼電器選擇兩路頻標信號中的一路頻標信號輸出。上述輸入單元11中的頻標信號輸入接口和切換單元12中的外部切換控制信號輸入接口均為絕緣刺刀螺母連接器(Bayonet Nut Connector, BNC)母座。進一步，如圖2和圖4所示，本實施例中，區(qū)分放大模塊2包括兩個相同的區(qū)分放大子模塊20。每個區(qū)分放大子模塊20包括兩級運算放大電路，其中第一級為I個運算放大電路2-1，第二級為12個運算放大電路2-2。區(qū)分放大模塊2與輸入切換模塊I之間采用SMA (Sub-Miniature-A)接口連接，從輸入切換模塊I輸入至區(qū)分放大模塊2的頻標信號分為兩路，分別輸入兩個區(qū)分放大子模塊20，并在每個區(qū)分放大子模塊20中區(qū)分放大為12路頻標信號，也就是區(qū)分放大模塊2將輸入的頻標信號共區(qū)分放大為24路頻標信號。另外，24路頻標信號的輸出接口均為絕緣BNC母座。如圖5所示，在區(qū)分放大子模塊20中，每個運算放大電路均包括高速低噪聲電流反饋型運算放大器LMH6702，及其外圍由低噪聲電阻電容組成的偏置電路、反饋電路、濾波電路和阻抗匹配電路。其中Cl為輸入濾波電容；C2、R2、R3、R4構(gòu)成偏置電路；C23、R22、C25構(gòu)成電源濾波電路；C22、R24、R25構(gòu)成反饋電路；R26、C24構(gòu)成輸出匹配濾波電路。運放電路中可通過對反饋電路參數(shù)的調(diào)整來改變輸出頻標信號的功率，從而實現(xiàn)了對輸入的頻標信號的區(qū)分和放大，在不改變頻標信號相位噪聲特性的前提下由I路輸入?yún)^(qū)分放大為24路輸出。進一步，如圖2所示，本實用新型實施例中的低相噪頻標切換分配放大設(shè)備，還包括頻標監(jiān)測模塊4，用于對輸入到輸入切換模塊I的2路頻標信號，以及區(qū)分放大模塊2輸出的24路頻標信號進行功率監(jiān)測。與區(qū)分放大模塊2類似，頻標監(jiān)測模塊4也包括兩個相同的頻標監(jiān)測子模塊40。每個頻標監(jiān)測子模塊40中均包括接收信號強度指示(Received Signal StrengthIndicator，RSSI)電路，如圖6所示，RSSI電路中設(shè)有具有高速電壓輸出的多級解調(diào)對數(shù)放大器AD8310，AD8310可對直流信號或低于440MHz的交流信號進行解調(diào)輸出。在外圍電路的配合下，AD8310將被監(jiān)測的頻標信號功率轉(zhuǎn)換為電壓輸出，RSSI電路通過監(jiān)測AD8310的輸出電壓就可確定被監(jiān)測的頻標信號的功率大小是否滿足輸出要求。本實施例中，AD8310及其外圍電路中的元器件均選用低噪聲器件。進一步，本實用新型實施例提供的低相噪頻標切換分配放大設(shè)備，還包括發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)指示模塊5,用于顯示輸入切換模塊1、區(qū)分放大模塊2和電源模塊3的工作狀態(tài)。如圖7所示，LED指示模塊5中設(shè)有帶差動輸入的四運算放大器LM324及其附屬電路。LM324將接收到的信號與相應(yīng)的參考電壓進行比較，并通過比較結(jié)果來實現(xiàn)各個LED指示燈的控制，從而實現(xiàn)切換單元的2種狀態(tài)、2路頻標信號輸入的狀態(tài)、24路頻標信號輸出的狀態(tài)和電源狀態(tài)共29個LED指示燈的指示。本實用新型實施例提供的低相噪頻標切換分配放大設(shè)備，與實施例1相比，能夠?qū)斎?、輸出的頻標信號進行監(jiān)測，并將各路頻標信號的狀態(tài)通過LED指示燈進行顯示，能夠提高系統(tǒng)的實時性和直觀性。另外，本實施例中，各個元器件均采用高精度、低相噪的元器件，因此能夠提供相噪很低的多路輸出的頻標信號。當然，與實施例1相比，本實施例中的電源模塊除為輸入切換模塊和區(qū)分放大模塊供電之外，還為頻標監(jiān)測模塊和LED指示模塊供電。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求1.一種低相噪頻標切換分配放大設(shè)備，其特征在于:包括輸入切換模塊、區(qū)分放大模塊和電源模塊； 所述輸入切換模塊接收兩路頻標信號，以及切換控制信號，并根據(jù)所述切換控制信號選擇所述兩路頻標信號中的一路頻標信號輸出； 所述區(qū)分放大模塊的輸入端與所述輸入切換模塊的輸出端相連，將所述輸入切換模塊輸出的頻標信號區(qū)分放大為至少兩路頻標信號； 所述電源模塊與所述輸入切換模塊和所述區(qū)分放大模塊相連，為所述輸入切換模塊和所述區(qū)分放大模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大設(shè)備，其特征在于:還包括與所述輸入切換模塊和所述區(qū)分放大模塊相連的頻標監(jiān)測模塊，所述頻標監(jiān)測模塊對輸入到所述輸入切換模塊的頻標信號，以及所述區(qū)分放大模塊輸出的頻標信號進行功率監(jiān)測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放大設(shè)備，其特征在于:還包括與所述輸入切換模塊、所述區(qū)分放大模塊和所述電源模塊相連的LED指示模塊，所述LED指示模塊顯示所述輸入切換模塊，所述區(qū)分放大模塊和所述電源模塊的工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大設(shè)備，其特征在于:所述輸入切換模塊包括輸入單元和切換單元； 所述輸入單元接收兩路頻標信號，并對所述兩路頻標信號進行阻抗匹配和濾波處理； 所述切換單元接收切換控制信號，并根據(jù)所述切換控制信號選擇所述兩路頻標信號中的一路頻標信號輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大設(shè)備，其特征在于:所述區(qū)分放大模塊包括兩個相同的區(qū)分放大子模塊； 每個所述區(qū)分放大子模塊包括兩級運算放大電路，其中第一級為I個運算放大電路，第二級為12個運算放大電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放大設(shè)備，其特征在于:每個所述運算放大電路中包括運算放大器LMH6702，以及偏置電路、反饋電路、濾波電路和阻抗匹配電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放大設(shè)備，其特征在于:所述頻標監(jiān)測模塊中包括接收信號強度指示電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放大設(shè)備，其特征在于:所述接收信號強度指示電路中設(shè)有對數(shù)放大器AD8310。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大設(shè)備，其特征在于:所述LED指示模塊中設(shè)有四運算放大器LM324。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大設(shè)備，其特征在于:所述輸入切換模塊接收的兩路頻標信號為時統(tǒng)信號。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種低相噪頻標切換分配放大設(shè)備，屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以實現(xiàn)支持多路輸出且相位噪聲低的頻標信號的技術(shù)問題。該低相噪頻標切換分配放大設(shè)備包括輸入切換模塊、區(qū)分放大模塊和電源模塊；所述輸入切換模塊接收兩路頻標信號，以及切換控制信號，并根據(jù)所述切換控制信號選擇所述兩路頻標信號中的一路頻標信號輸出；所述區(qū)分放大模塊的輸入端與所述輸入切換模塊的輸出端相連，將所述輸入切換模塊輸出的頻標信號區(qū)分放大為至少兩路頻標信號；所述電源模塊與所述輸入切換模塊和所述區(qū)分放大模塊相連，為所述輸入切換模塊和所述區(qū)分放大模塊供電。本實用新型可應(yīng)用于武器試驗、航空航天等應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號H03K5/15GK203014764SQ201220742628
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者陳旭東, 呂桂華, 劉和平, 劉鋒, 李和戰(zhàn), 郭向陽 申請人:中國人民解放軍63921部隊