[发明专利]卫星导航航空增强系统宽带低噪射频放大器和传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种宽带低噪射频信号放大器和传输装置，尤其是一种卫星导航航空增强系统宽带低噪射频放大器和传输装置，属于卫星导航系统航空增强技术领域。

背景技术

卫星导航在航空中的应用逐步广泛，国家发布了相关的政策和法规，用于支持北斗和GPS等卫星导航系统的推广和应用。单独的卫星导航系统无法满足航空飞行器的精密进近要求，需要引入卫星导航地基增强系统。卫星导航地基增强系统正逐步成为航空飞行器精密进近的主要技术手段。

多频、多星座的卫星导航地基增强系统，对保障地形和气象条件复杂的高原山区机场和飞行密集的终端区及机场的运行安全，提高运行效率具有重要意义。

低噪声放大器的主要功能是将天线所接收到的射频信号进行低噪声放大，滤波后输出。整个接收系统的噪声将主要取决于放大器的噪声。

目前卫星导航信号接收的低噪声放大器的噪声系数通常为2dB。信号放大范围主要有两种模式，模式1：针对具体的信号频点，如GPS的L1频点或者北斗的B1频点；模式2：针对整个L频段。

对于多系统多频点的卫星导航信号，信号带宽相对单个频段而言较宽。如果低噪声放大器是窄带的,则每个频带需要单独放大，分路器的引入会增大噪声系数，使用宽带低噪声放大器可避免该问题。但信号带宽过宽则没有意义，反而增加设计实现难度。

根据此情况，针对卫星导航信号范围，专门设计了宽带低噪声放大器，噪声系数为0.5dB，信号范围1.1-1.7GHz。

卫星导航航空增强系统应用于飞行器精密进近时，需要多台参考接收机同时工作，且参考接收机的天线之间有距离要求，即相互间隔100米以上。

现有机场在建设时没有考虑参考接收机及其天线安装选址事宜。在机场现有建筑和电磁环境允许下，结合参考接收机的抗多径和电磁干扰等需求，多台参考接收机安装点选址分散，难以实现集中安置。这导致参考接收机与天线之间的电缆线过长，超出了模拟电信号传输距离。

虽然通过参考接收机与天线尽量靠近，采用传输参考接收机数据的方法可解决该问题。但参考接收机维护不方便，存在诸多问题，如需办理场面审批手续才能进入机场；且参考接收机安装在室外，工作环境恶劣，影响设备稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种卫星导航航空增强系统宽带低噪射频放大器传输装置，以利于实现卫星导航航空增强系统的参考接收机集中安装。

本发明所采取的技术方案是：

技术方案一：

一种卫星导航航空增强系统的射频信号放大器，包括级联的第一级放大电路、第二级放大电路、第一级间匹配电路、带通滤波器、第二级间匹配电路和第三级放大电路。

所述第一级放大电路由输入匹配电路、放大器和输出匹配电路组成；所述输入匹配电路由电容C1-C6、电阻R1-R2、电感L1组成；所述电阻R2一端接+5v电源，其另一端经依次所述电阻R1和电容C4接地；所述电容C6一端接所述电阻R1和R2之间的结点，其另一端接地；所述电容C5一端接所述电阻R1和电容C4之间的结点，其另一端接地；所述电感L1的一端接所述电阻R1和电容C4之间的结点，其另一端依次经电容C3和C1接天线送入的射频信号RFin；所述电容C2一端接所述电容C1和C3之间的结点，其另一端接地；所述输出匹配电路由电容C7-C10、电感L2和电阻R3组成；所述电容C7和C8并联在+5v电源和地之间，所述电感L2和电阻R3并联后，一端接+5v电源，其另一端依次经所述电容C9和C10接地；所述放大器由放大器芯片A1组成，其2脚接所述输入匹配电路中电容C3与电感L1间的结点，其3脚接所述输入匹配电路中电容C4与电感L1之间的结点；其7脚接所述电感L2和电容C9之间的结点；所述电容C9和C10之间的结点作为所述第一级放大电路的输出端。

所述第二级放大电路由电容C11-C14、电感L3、电阻R4和放大器芯片A2组成；所述电容C11一端接所述第一级放大电路的输出端，其另一端经所述电阻R4接地；所述放大器芯片A2的1脚经所述电感L3接+3.3v电源，其2脚和4脚接地，其3脚接所述电容C11和电阻R4之间的结点；所述电容C12和C13并联在+3.3v电源和地之间；所述电容C14一端接所述放大器芯片A2的1脚，其另一端作为所述第二级放大电路的输出端；所述第三级放大电路由电容C15-C18、电感L4、电阻R11和放大器芯片A3组成；结构与所述第二级放大电路相同。