专利名称：空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？榈闹谱鞣椒�
技术领域：
本发明涉及电子通信领域，特别是一种用于空中交通管理的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椤�
背景技术：
随着航空事业的迅速发展，空中交通密度日增，航路拥挤。飞行高度层控制的改 进，以至航管雷达所存在的同步窜扰，非同步窜扰和假目标出现的问题更趋严重，针对二次 雷达存在的种种问题，除了飞机上使用新的S模式雷达和数据通信系统外，航空工业界在 1955年通过航空运输协会(ATA)开始寻找能防止飞机碰撞的系统。在1970年集中研究空 中交通通警告防撞系统，上世纪90年代以来波音公司出厂的飞机根据客户要求管制雷达 应答机(ATCRBS)作为该系统的中心，1981年美国FAA宣告研制交通警告防撞系统(TCAS) 的计划，是在离散地址信标防撞系统的基础概念上，采用空中S模式应答机通信格式或对 离散地址通信的技术来制造交基本上都装有S模式应答机TCAS系统，以减少飞机空中危险 接近。TCAS系统即空中交通告警与防撞系统，是一种独立的机载防撞系统，用作空中交 通管制(ATC)系统以及“防撞”。TCAS接收机是空中交通告警与防撞系统(TCAS)中的关键 部分，其技术成熟度限制了 TCAS系统整机的国产化应用。现有TCAS空中交通告警与防撞系统接收机接收通道模块主要存在如下不足1.判角精度不高；2.不同通道的接收灵敏度一致性不好；3.电路复杂、体积大、重量重；4.无故障判断自检功能。
发明内容
本发明旨在解决现有空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？橹饕嬖谂� 角精度不高、不同通道的接收灵敏度一致性不好、电路复杂、体积大、重量重、无故障判断自 检功能等技术问题，以提供一种具有判角精度高、不同通道的接收灵敏度一致性好、高度集 成、自检功能全的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？�。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。本发明的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋渲薪邮胀ǖ滥？榻邮� 输入端201顺次串接滤波器20、限幅器21、低噪声放大器22、混频器23、IF放大器24、滤波 器25和对数放大检波器26，对数放大检波器26的一路输出串接滤波器27和选择开关29 的一个输入端，另一路输出串接滤波器28和选择开关29的另一个输入端，第三路输出连接 电阻35的输入端；选择开关29的输出端串接对数放大检波器30后与电阻36的输入端相 连接；数字电位器34的三个输入端分别连接外部的锁存输入31、数据输入32和时钟输入 33，其一路输出连接电阻37的输入端，其另一路输出连接运算放大器39的第二输入端；电阻35、电阻36和电阻37输出端并联连接运算放大器39的第一输入端，电阻38跨接运算放 大器39的第一输入端和输出端，运算放大器39的第二输入端连接电阻40后接地；运算放 大器39的其中一路输出即接收通道�？槭悠凳涑龆�203，其另一路输出为比较输出42。本发明的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋渲兴雎瞬ㄆ�25和滤波器28的BW参数为IOMHz，滤波器27的BW参数为4MHz。本发明的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋渲兴龆允糯蠹觳� 器26和对数放大检波器30均为AD641。本发明的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋渲兴鱿薹�21为 AT54143。本发明的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋渲兴龅驮肷糯笃� 22 为 ATF41511。本发明空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？榈挠幸嫘Ч�1.集成度高、体积小；2.判角精度高；3.不同通道的接收灵敏度一致性好；4.自检功能全。
图1本发明的电路原理2本发明在空中交通告警与防撞系统接收机应用示例原理中标号说明1发射通道�？椤�2接收通道�？�、3信号源�？�、4视频处理�？�、5控制处理�？�、 6电源处理�？�、10发射输入、11天线、141090MHz校准信号、15发射机、161030MHz本振信 号、17转换控制总线、20滤波器、21限幅器、22低噪声放大器、23混频器、24IF放大器、25滤 波器、26对数放大检波器、27滤波器、28滤波器、29选择开关、30对数放大、检波AD641、31 锁存输入、32数据输入、33时钟输入、34数字电位器、35电阻、36电阻、37电阻、38电阻、39 运算放大器、40电阻、42比较输出、101发射通道�？槭淙攵�、102发射通道�？槭淙胧涑� 端、103发射通道�？榻邮帐涑龆恕�104发射通道�？槭淙攵�、105发射通道模块发射输出与 接收输入端、201接收通道�？榻邮帐淙攵恕�202接收通道模块控制输入端、203接收通道模 块视频输出端、301信号源�？槭涑龆�、302信号源�？槭涑龆�、303信号源�？槭涑龆�、401 视频处理模块控制信号输入端、402视频处理�？槭悠凳淙攵�、501控制处理�？槭涑龆�、 502控制处理�？槭淙胧涑龆�
具体实施例方式本发明详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图1-2，通过如下实施方式予以说 明。参阅图1所示，本发明的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋邮胀� 道�？榻邮帐淙攵�201顺次串接滤波器20、限幅器21、低噪声放大器22、混频器23、IF放大 器24、滤波器25和对数放大检波器26，对数放大检波器26的一路输出串接滤波器27和选择开关29的一个输入端，另一路输出串接滤波器28和选择开关29的另一个输入端，第三 路输出连接电阻35的输入端；选择开关29的输出端串接对数放大检波器30后与电阻36 的输入端相连接；数字电位器34的三个输入端分别连接外部的锁存输入31、数据输入32 和时钟输入33，其一路输出连接电阻37的输入端，其另一路输出连接运算放大器39的第二 输入端；电阻35、电阻36和电阻37输出端并联连接运算放大器39的第一输入端，电阻38 跨接运算放大器39的第一输入端和输出端，运算放大器39的第二输入端连接电阻40后接 地；运算放大器39的其中一路输出即接收通道�？槭悠凳涑龆�203，其另一路输出为比较 输出42。滤波器25和滤波器28的BW参数为IOMHz，滤波器27的BW参数为4MHz。对数放 大检波器26和对数放大检波器30均为AD641。限幅器21为AT54143。低噪声放大器22 为 ATF41511。参阅图2所示，本发明应用在空中交通告警与防撞系统接收机中时，接收机由发 射通道�？�1、接收通道�？�2、信号源�？�3、视频处理�？�4和控制处理�？�5构成，另外 还包括电源处理�？�6和自检电路等，其中发射通道�？槭淙攵�104连接发射输入10，发射 通道�？槭淙攵�101连接信号源�？槭涑龆�302，发射通道�？槭淙胧涑龆�102连接控制处 理�？槭淙胧涑龆�502，发射通道模块发射输出与接收输入端105连接天线11，四个发射通 道模块接收输出端103与四个接收通道�？榻邮帐淙攵�201对应连接；信号源�？槭涑龆� 303为本振信号输出端，其与四个接收通道模块控制输入端202相并连，信号源�？槭涑龆� 301与发射机15相连接；四个接收通道�？槭悠凳涑龆�203与四个视频处理�？槭悠凳淙� 端402对应连接；控制处理�？槭涑龆�501与视频处理�？榭刂菩藕攀淙攵�401相连接。TCAS接收机每次工作周期对8个天线的三种状态、8路发射通道的发射功率大小、 4路接收通道的接收状态进行故障判断自检功能，以保障接收机实时处于正常工作状态。由于采用了数字电位器34调节视频输出技术，使四路接收机全温范围内幅度一 致性可达0. 3dB，大大提高了接收机判角精度。由于采用数字处理方式对视频信号基底处理，保障不同通道间接收灵敏度间高度 一致性。另外，由于采用了多层复合介质板实现高密度数字电路，大功率发射通道，大动态 小信号接收通道等多种复杂电路融合，同时采用微封装贴片元件和大规模集成电路芯片， 简化了电路，提高了 TCAS接收机的性能，大大缩小了体积，减轻了重量。由上可见，本发明的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋哂屑啥雀摺⑻寤。慌薪蔷雀撸徊煌ǖ赖慕邮樟槊舳纫恢滦院茫蛔约旃δ苋戎疃嘤诺�。
权利要求
空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋涮卣髟谟诮邮胀ǖ滥？�(2)的接收通道模块接收输入端(201)顺次串接滤波器(20)、限幅器(21)、低噪声放大器(22)、混频器(23)、IF放大器(24)、滤波器(25)和对数放大检波器(26)，对数放大检波器(26)的一路输出串接滤波器(27)和选择开关(29)的一个输入端，另一路输出串接滤波器(28)和选择开关(29)的另一个输入端，第三路输出连接电阻(35)的输入端；选择开关(29)的输出端串接对数放大检波器(30)后与电阻(36)的输入端相连接；数字电位器(34)的三个输入端分别连接外部的锁存输入(31)、数据输入(32)和时钟输入(33)，其一路输出连接电阻(37)的输入端，其另一路输出连接运算放大器(39)的第二输入端；电阻(35)、电阻(36)和电阻(37)输出端并联连接运算放大器(39)的第一输入端，电阻(38)跨接运算放大器(39)的第一输入端和输出端，运算放大器(39)的第二输入端连接电阻(40)后接地；运算放大器(39)的其中一路输出即接收通道�？槭悠凳涑龆�(203)，其与视频处理模块(4)相连接，其另一路输出为比较输出(42)。
2.如权利要求1所述的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋涮卣髟谟� 所述滤波器(25)和滤波器(28)的BW参数为10MHz，滤波器(27)的BW参数为4MHz。
3.如权利要求1所述的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋涮卣髟谟� 所述对数放大检波器(26)和对数放大检波器(30)均为AD641。
4.如权利要求1所述的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋涮卣髟谟� 所述限幅器(21)为AT54143。
5.如权利要求1所述的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋涮卣髟谟� 所述低噪声放大器(22)为ATF41511。
全文摘要
本发明的空中交通告警与防撞系统接收机接收通道�？椋婕暗缱油ㄐ帕煊颍荚诮饩鱿钟锌罩薪煌ǜ婢敕雷蚕低辰邮栈邮胀ǖ滥？榇嬖谂薪蔷炔桓�、不同通道的接收灵敏度一致性不好、电路复杂、体积大、重量重、无故障判断自检功能等技术问题。本发明由滤波器、限幅器、低噪声放大器、混频器、IF放大器、对数放大检波器、选择开关、电阻、数字电位器、运算放大器等构成。本发明适用于空中交通告警与防撞系统接收机接收通道模块的设计。
文档编号G01S13/93GK101799543SQ20101013041
公开日2010年8月11日 申请日期2010年3月23日 优先权日2010年3月23日
发明者姚华, 汪泽, 牛书强, 申江, 邓鸿洲 申请人:成都九洲迪飞科技有限责任公司
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