[发明专利]一种基于空间电离层环境层析成像测量的射频模块及其工作方法

说明书

本发明公开了一种基于空间电离层环境层析成像测量的射频模块及其工作方法，该模块包括前面板接口单元和与前面板接口单元电连接的射频处理单元、本振处理单元、VHF波段处理单元、UHF波段处理单元、L波段处理单元。本发明所公开的射频模块，能够提高空间电离层环境层析成像测量设备的灵敏度和相位精度，减少各个波段同步引起的测量误差和三个波段信标信号的相位误差，从而进一步提高包括电离层闪烁指数、电离层TEC和电离层不均匀体的测量精度。

技术领域

本发明属于空间电离层环境层析成像测量的信标信号处理领域，特别涉及该领域中的一种基于空间电离层环境层析成像测量的射频模块及其工作方法。

背景技术

针对空间天气监测预警、地震前兆预警、空间科学研究对空间电离层大范围、不间断、高精度测量需求，突破电离层参数实时监测与成像反演等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的空间电离层环境层析成像测量仪，实现对电离层总电子含量和电子密度、电离层闪烁等参数的精确测量是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于空间电离层环境层析成像测量的射频模块及其工作方法。该射频模块是一种针对特定空间电离层环境层析成像测量的接收设备的核心模块。

本发明采用如下技术方案：

一种基于空间电离层环境层析成像测量的射频模块，其改进之处在于：该模块包括前面板接口单元和与前面板接口单元电连接的射频处理单元、本振处理单元、VHF波段处理单元、UHF波段处理单元、L波段处理单元，本振处理单元为VHF波段处理单元、UHF波段处理单元和L波段处理单元提供进行下变频的本振信号，射频处理单元将VHF波段信标信号输入到VHF波段处理单元、UHF波段信标信号输入到UHF波段处理单元、L波段信标信号输入到L波段处理单元，该模块还包括CPCI接口处理单元和与CPCI接口处理单元电连接的智能监控单元、电源处理单元，智能监控单元监控模块内与前面板接口单元电连接的各单元的工作状态，电源处理单元为模块内的其他单元供电。

进一步的，前面板接口单元的参考时钟信号调理输入符合射频模块要求的时钟信号；射频信号调理输入符合射频模块要求的射频信号；前面板接口单元把射频模块的处理结果通过V_IF中频信号调理、U_IF中频信号调理与L_IF中频信号调理输出符合中频处理模块要求的中频信号。

进一步的，射频处理单元首先通过低噪放放大VHF、UHF、L三个波段信标信号，然后通过多工器分离VHF、UHF、L三个波段的信标信号。

进一步的，CPCI接口处理单元符合CompactPCI R3.0标准；CompactPCI R3.0信号通过欧式卡座进入模块内部，电源信号通过电源处理单元转换为与模块内其他单元兼容的电源信号；智能监控单元通过PCI协议与外界通信。

进一步的，CPCI接口处理单元包括P1/J1 接口和P2/J2接口，CPCI接口处理单元的电路包括33MHz32位PCI通信电路、热插拔设计电路、ESD设计电路和电源设计电路。

进一步的，CPCI接口处理单元的电源设计电路以12V电源为输入。

进一步的，智能监控单元与CPCI接口处理单元的33MHz32位PCI通信电路电连接。

进一步的，智能监控单元内包括接口转换电路和MCU，其中接口转换电路与CPCI接口处理单元的33MHz32位PCI通信电路电连接，MCU则监控模块内与前面板接口单元电连接的各单元的工作状态。

进一步的，电源处理单元从CPCI接口处理单元的电源设计电路取电。