本發(fā)明涉及數(shù)字信號處理，具體而言，涉及一種雙頻合路脈沖調制放大器。

背景技術：

1、s波段和ka波段均為電磁頻譜的微波波段的一部分，被廣分運用于通信、雷達、廣播等技術領域。其中，ka波段的頻率范圍為26.5ghz～40ghz，s波段的頻率范圍為2ghz～4ghz。由于ka波段頻率高、波長端，其繞過障礙物的能力較差，且受云層、霧霾等天氣影響明顯。因此，基于ka波段信號的應急通信設備的在陰雨天氣或霧霾天氣的通訊效果差。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種雙頻合路脈沖調制放大器，運用于應急通信設備中，解決基于ka波段信號的應急通信設備的在不良天氣下的通訊效果差的問題。

2、本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：

3、提供一種雙頻合路脈沖調制放大器，包括：第一功率放大器，用于對輸入的s波段信號進行放大，輸出第一脈沖信號；第二功率放大器，用于對輸入的ka波段信號進行放大，輸出第二脈沖信號；第一異頻合路器，用于根據(jù)所述第一脈沖信號將所述第二脈沖信號的頻率最大值進行調制，并將所述第一脈沖信號和調制后的第二脈沖信號合路輸出；第一脈沖調制器，用于對合路輸出的脈沖信號進行正交變換，輸出同相分量和正交分量；第二脈沖調制器，用于對所述同相分量進行串并轉換，輸出第一同相子脈沖和第二同相子脈沖，對所述正交分量進行串并轉換，輸出第一正交子脈沖和第二正交子脈沖；第三脈沖調制器，用于分別對所述第一同相子脈沖、所述第二同相子脈沖、所述第一正交子脈沖和所述第二正交子脈沖進行傅里葉變換；第二異頻合路器，用于將經(jīng)過傅里葉變換后的第一同相子脈沖、第二同相子脈沖、第一正交子脈沖和第二正交子脈沖合路輸出。

4、進一步的，所述第一功率放大器包括：依次串聯(lián)的數(shù)控衰減單元、初級放大單元、移相單元、驅動放大單元、第一隔離單元、末級放大單元、第二隔離單元和濾波單元；所述第一隔離單元與所述第二隔離單元具有相同的結構；所述第二功率放大器與所述第一功率放大器具有相同的結構。

5、進一步的，所述第一異頻合路器包括：頻率調制電路單元，用于根據(jù)所述第一脈沖信號將所述第二脈沖信號的頻率最大值進行調制；第一信號合路單元，用于將所述第一脈沖信號和調制后的第二脈沖信號合路輸出；所述頻率調制電路單元的其中一個輸入端連接所述第一功率放大器的輸出端，所述頻率調制電路單元的另一個輸入端連接所述第二功率放大器的輸出端；所述第一信號合路單元的其中一個輸入端連接所述頻率調制電路單元的輸出端，所述第一信號合路單元的另一個輸入端連接所述第一功率放大器的輸出端。

6、一種雙頻合路脈沖調制放大器，所述頻率調制電路單元包括：電容c1、電容c2、電容c3、電容c4、電容c5、電容c6、電容c7、電阻r2、電阻r3、電阻r4、電阻r5、可調電阻r1、可調電阻r6、電感l(wèi)1、電感l(wèi)2、晶體管q1和二極管d1；第一功率放大器的輸出端分別連接電容c3的一端和電容c5的一端；第二功率放大器的輸出端分別連接電容c7的一端和電容c5的一端；電容c3的另一端連接在晶體管q1和電阻r3之間；電容c5的另一端連接晶體管q1的柵極；電容c7的另一端連接在電感l(wèi)2和可調電阻r6之間；電感l(wèi)2的一端連接可調電阻r6的滑臂，電感l(wèi)2的另一端連接在二極管d1和電容c4之間；可調電阻r6的一端連接在電容c5和第二功率放大器的輸出端之間，可調電阻r6的另一端連接電阻r5的一端，電阻r5的另一端連接電源vcc；電容c4的一端連接在電容c3和第一功率放大器的輸出端之間，電容c4的另一端連接二極管d1的輸出端，二極管d1的輸入端連接在電容c5和第二功率放大器的輸出端之間；電感l(wèi)1的一端連接在電容c3和第一功率放大器的輸出端之間，電感l(wèi)1的另一端連接在電容c5和第二功率放大器的輸出端之間；電容c1的一端連接在晶體管q1和電阻r3之間，電容c1的另一端連接在晶體管q1的源極和電阻r4之間；電容c2的一端連接在晶體管q1的源極和電阻r4之間，電容c2的另一端連接電容c5的一端；電阻r4的一端連接晶體管q1的源極，電阻r4的另一端連接電容c5的一端；電阻r2的一端連接在電容c5與電阻r4之間，電阻r2的另一端連接可調電阻r1的滑臂；可調電阻r1的一端連接第一信號合路單元的輸入端，可調電阻r1的另一端連接電容c6的一端；電容c6的另一端接地。

7、進一步的，所述第一信號合路單元包括：第一濾波電路和第二濾波電路；所述第一濾波電路的輸入端連接所述第一功率放大器的輸出端，所述第二濾波電路的輸入端連接所述頻率調制電路單元的輸出端；所述第一濾波電路的輸出端和所述第二濾波電路的輸出端共同連接第一脈沖調制器的輸入端。

8、進一步的，所述第二信號合路單元包括兩個并聯(lián)的所述第一信號合路單元。

9、進一步的，所述雙頻合路脈沖調制放大器還包括：控制脈沖觸發(fā)器，用于生成控制脈沖；所述控制脈沖用于驅動第一功率放大器和第二功率放大器工作。

10、進一步的，所述控制脈沖除法器包括：脈沖開關電路和電源電路；所述電源電路的輸出端分別連接所述脈沖開關電路的其中一個輸出端、所述第一功率放大器的輸入端和所述第二功率放大器的輸入端；所述脈沖開關電路的另一個輸入端接入ttl脈沖；所述脈沖開關電路的輸出端分別連接所述第一功率放大器的輸入端和所述第二功率放大器的輸入端。

11、進一步的，所述脈沖開關電路包括：gaas晶體管q2和二極管d2；gaas晶體管q2的漏極連接二極管d2的輸入端，gaas晶體管q2的源極連接二極管d2的輸出端。

12、進一步的，所述第一功率放大器的輸入端、所述第二功率放大器的輸入端、所述第二異頻合路器的輸出端和所述脈沖開關電路的輸入端均設置有接口電路。

13、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：一方面，第一異頻合路器可實現(xiàn)s波段信號與ka波段信號混頻，即利用低頻信號對高頻信號進行調制，使得合路輸出的混頻信號的頻率較原始ka波段信號的頻率而言得到降低。另一方面，通過第一脈沖調制器和第二脈沖調制器對合路輸出的信息進行正交變換和串并轉換，實現(xiàn)分別將高速串行的同相脈沖信號和正交脈沖信號各自分散到2個正交的子脈沖信號上進行傳輸，使得子脈沖信號的傳輸速率變?yōu)樵}沖信號的傳輸速率的1/2，從而子脈沖信號的持續(xù)時間可增大為原脈沖信號的時序時間的2倍，相應的，子脈沖信號的頻率變?yōu)樵}沖信號的傳輸速率的1/2，從而進一步降低了合路脈沖信號的頻率。將該合路器運用于應急通信設備中，通過前后兩級調頻，使得應急通信設備發(fā)出的信號的為s波段信號和調制后的ka波段信號的合路信號，該合路信號的頻率相較于原ka波段信號的頻率更低，從而可減小陰雨或霧霾等不良天氣對信號傳播的影響。在信號接收端對接收到的合理信號解調即可還原出原ka波段信號。

技術特征：

1.一種雙頻合路脈沖調制放大器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種雙頻合路脈沖調制放大器，其特征在于，

3.根據(jù)權利要求1所述的一種雙頻合路脈沖調制放大器，其特征在于，所述第一異頻合路器包括：

4.根據(jù)權利要求3所述的一種雙頻合路脈沖調制放大器，其特征在于，所述頻率調制電路單元包括：電容c1、電容c2、電容c3、電容c4、電容c5、電容c6、電容c7、電阻r2、電阻r3、電阻r4、電阻r5、可調電阻r1、可調電阻r6、電感l(wèi)1、電感l(wèi)2、晶體管q1和二極管d1；

5.根據(jù)權利要求3所述的一種雙頻合路脈沖調制放大器，其特征在于，所述第一信號合路單元包括：第一濾波電路和第二濾波電路；所述第一濾波電路的輸入端連接所述第一功率放大器的輸出端，所述第二濾波電路的輸入端連接所述頻率調制電路單元的輸出端；所述第一濾波電路的輸出端和所述第二濾波電路的輸出端共同連接第一脈沖調制器的輸入端。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種雙頻合路脈沖調制放大器，其特征在于，所述第二信號合路單元包括兩個并聯(lián)的所述第一信號合路單元。

7.根據(jù)權利要求1-6中任一所述的一種雙頻合路脈沖調制放大器，其特征在于，還包括：控制脈沖觸發(fā)器，用于生成控制脈沖；所述控制脈沖用于驅動第一功率放大器和第二功率放大器工作。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種雙頻合路脈沖調制放大器，其特征在于，所述控制脈沖除法器包括：脈沖開關電路和電源電路；所述電源電路的輸出端分別連接所述脈沖開關電路的其中一個輸出端、所述第一功率放大器的輸入端和所述第二功率放大器的輸入端；所述脈沖開關電路的另一個輸入端接入ttl脈沖；所述脈沖開關電路的輸出端分別連接所述第一功率放大器的輸入端和所述第二功率放大器的輸入端。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種雙頻合路脈沖調制放大器，其特征在于，所述脈沖開關電路包括：gaas晶體管q2和二極管d2；gaas晶體管q2的漏極連接二極管d2的輸入端，gaas晶體管q2的源極連接二極管d2的輸出端。

10.根據(jù)權利要求8所述的一種雙頻合路脈沖調制放大器，其特征在于，所述第一功率放大器的輸入端、所述第二功率放大器的輸入端、所述第二異頻合路器的輸出端和所述脈沖開關電路的輸入端均設置有接口電路。

技術總結
本發(fā)明涉及數(shù)字信號處理技術領域，公開了一種雙頻合路脈沖調制放大器。包括：功率放大器，用于分別對S波段和Ka波段的信號進行放大；第一異頻合路器，用于根據(jù)對信號頻率最大值進行調制后合路輸出；第一脈沖調制器，用于對合路輸出的脈沖信號分解為同相分量和正交分量；第二脈沖調制器，用于分別對同相分量和正交分量進行串并轉換，輸出對應的第一同相子脈沖、第二同相子脈沖、第一正交子脈沖和第二正交子脈沖；第三脈沖調制器，用于分別對第一同相子脈沖、第二同相子脈沖、第一正交子脈沖和第二正交子脈沖進行傅里葉變換；第二異頻合路器，用于將變換后的信號合路輸出。本發(fā)明可減小不良天氣對信號傳播的影響，提高應急通信設備的通信能力。

技術研發(fā)人員：李強
受保護的技術使用者：四川凱啟光電技術有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10