[发明专利]一种低发射宽带噪声空载短波电台及其实现方法

权利要求书

1.一种低发射宽带噪声空载短波电台，其特征在于，包括：

接收激励器，用于实现对接收的音频信号进行数字化处理，得到和输出短波射频激励信号；所述接收激励器采用零中频收发技术，发射时实现对音频信号上变频后进行零中频数字化处理；接收激励器输出的短波射频激励信号幅度为5dBm±2dB范围，100MHz以上的宽带噪声可达-150dBm/Hz以上；

功率放大器，用于将接收的短波射频激励信号功率放大到额定功率，输出得到功率射频信号；

天线调谐器，用于根据功率放大器输出的功率射频信号的阻抗和相位信息来调整匹配网络的网络参数模型，实现功率放大器输出与短波天线之间的阻抗匹配；

其中，功率放大器由功放电源、功放控制单元、后选器单元、功率放大单元、谐波滤波单元、功放滤波检测单元组成；接收激励器与后选器单元相连接，后选器单元与功率放大单元、谐波滤波单元、功放滤波检测单元依次相连接；并且，功放控制单元分别与后选器单元、功率放大单元、谐波滤波单元、功放滤波检测单元相连接；所述后选器单元由两个射频放大器、一个调谐带通滤波器和五选一开关组成，接收激励器连接一个射频放大器的输入端，该射频放大器的输出端连接至五选一开关的输入端，五选一开关的输出端与另一个射频放大器的输入端相连接；另一个射频放大器的输出端与调谐带通滤波器相连接；

其中，所述调谐带通滤波器对工作频点±10％以外有40dB以上衰减，对杂散和宽带噪声也有40dB以上的抑制；调谐带通滤波器输出信号经射频放大、带通滤波后输出20dBm±3dB左右的激励信号；后级的2MHz～30MHz带通滤波器对100MHz以上频率有40dB以上衰减，经过两组滤波器后发射杂散抑制可达80dB以上，可保证后选器输出的激励信号在100MHz以上宽带噪声低于-165dBm/Hz；

以及，该空载短波电台控制在100MHz～400MHz、900MHz～1300MHz频段内发射宽带噪声不大于-165dBm/Hz。

2.根据权利要求1所述低发射宽带噪声空载短波电台，其特征在于：所述接收激励器包括依次相连的FPGA、D/A变换器、变压器、带通滤波器、发射放大器。

3.根据权利要求1所述低发射宽带噪声空载短波电台，其特征在于：所述谐波滤波单元由六个波段低通滤波器组成，实现对各次谐波的衰减。

4.根据权利要求1所述低发射宽带噪声空载短波电台，其特征在于：所述谐波滤波单元采用6阶椭圆函数滤波器。

5.根据权利要求1所述低发射宽带噪声空载短波电台，其特征在于：所述天线调谐器由检测单元、控制单元和匹配网络组成，其中检测单元对功率放大器输出的功率射频信号进行电压电流采样，得到的电压、电流采样信号送至控制单元进行处理；控制单元根据内部CPLD计算得出的阻抗和相位信息来控制匹配网络继电器的切换，进而调整网络参数；匹配网络在控制单元的控制命令下调整电容电感值构成各种不同的网络参数模型，完成功率放大器与短波天线的阻抗匹配。

6.根据权利要求5所述低发射宽带噪声空载短波电台，其特征在于：所述匹配网络采用的网络参数模型为电感、电容组成的τ形网络。

7.一种基于权利要求1至6任意一项所述低发射宽带噪声空载短波电台的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用接收激励器对接收的音频信号进行数字化处理，得到和输出短波射频激励信号；其中，所述接收激励器采用零中频收发技术，发射时实现对音频信号上变频后进行零中频数字化处理；接收激励器输出的短波射频激励信号幅度为5dBm±2dB范围，100MHz以上的宽带噪声可达-150dBm/Hz以上；

功率放大器将接收的短波射频激励信号功率放大到额定功率，输出得到功率射频信号，具体为：利用功放电源进行供电；功放控制单元根据接收的接收激励器的控制指令对后选器单元、功率放大单元和谐波滤波单元进行控制，接收激励器输出的短波射频激励信号经后选器单元、功率放大单元和谐波滤波单元滤波、放大到额定功率；功放滤波检测单元对谐波滤波单元输出的前、反向功率信号取样，输出前、反向功率对应的直流电压信号，用于电台发射功率控制和驻波比保护，并对功率放大单元输出的杂散和宽带噪声信号抑制；同时对功率放大器的工作状态进行检测，异常时由接收激励器进行控制保护；其中，所述调谐带通滤波器对工作频点±10％以外有40dB以上衰减，对杂散和宽带噪声也有40dB以上的抑制；调谐带通滤波器输出信号经射频放大、带通滤波后输出20dBm±3dB左右的激励信号；后级的2MHz～30MHz带通滤波器对100MHz以上频率有40dB以上衰减，经过两组滤波器后发射杂散抑制可达80dB以上，可保证后选器输出的激励信号在100MHz以上宽带噪声低于-165dBm/Hz；

天线调谐器根据功率放大器输出的功率射频信号的阻抗和相位信息来调整匹配网络的网络参数模型，实现功率放大器输出与短波天线之间的阻抗匹配；

以及，在100MHz～400MHz、900MHz～1300MHz频段内发射宽带噪声不大于-165dBm/Hz。