單脈沖跟蹤接收機的設計

摘要：隨著微電子技術和計算機技術的進步，電子線路的集成化已經成為中高頻電路發(fā)展的一個重要方向，根據工程需要，采用進口集成芯片AD6459、MAX2605、AD633等設計了70 MHz基于鎖相環(huán)的單脈沖跟蹤接收機，相比原來的接收機，集成度高，硬件電路大大簡化，成本低，調試方便，現已應用于某衛(wèi)星通信地球站天線跟蹤系統(tǒng)，大量的動態(tài)性能實驗表明接收機參數穩(wěn)定，同時使跟蹤系統(tǒng)的可靠性也得到較大的提高。
關鍵詞：集成化；AD6459；鎖相環(huán)；自動增量控制；單脈沖

隨著電子技術的發(fā)展，接收機硬件系統(tǒng)越來越向著成本低、體積小、重量輕、耗電省、可靠性高的方向發(fā)展。
AD6459是AD公司研制的中頻接收系統(tǒng)的芯片，該芯片集成有寬帶混頻器、增益可控中頻放大器、參考鎖相環(huán)、正交混頻器等單元電路。應用AD6459和外加集成VCO、四象限乘法器等單元電路組成的70 MHz全集成中頻鎖相接收機主板相對原來的中頻接收機，在整機硬件結構和性能上取得很大改進，大量地缺省了由整部件組裝時的電纜連接，減小了設備的體積、重量、功耗以及成本，進一步提高了接收機的可靠性、可維修性以及參數調整的方便性。

1 鎖相接收機的設計方案
1．1 跟蹤接收系統(tǒng)原理簡介
跟蹤接收系統(tǒng)是某衛(wèi)星通信地球站的一個組成部分。它接收來自天線的信標信號(和信號)和角度誤差信號(差信號)，經調制、放大、變頻、解調后向伺服分系統(tǒng)提供所需的角誤差電壓，控制天線的俯仰軸和方位軸向角誤差減小的方向轉動，實現對衛(wèi)星目標的自跟蹤。
集成化中頻鎖相接收機主板是跟蹤接收系統(tǒng)的核心部分，主板包括以下幾個單元電路：中頻接收模塊(AD6459)、集成VCO和數字式變速掃描電路、誤差解調電路和時鐘發(fā)生電路等。其原理框圖如圖1所示。

接收機主板所完成的功能是：將70 MHz信號混頻并鎖相得到頻率穩(wěn)定的10．7 MHz檢波中頻；通過自動增益控制使檢前信號幅度保持恒定；經下變頻得到的10．7 MHz信號和參考晶振信號經正交檢波，得到的角誤差信號包絡送入誤差解調電路與本機產生的6．2 kHz時鐘信號進行同步檢波，得到方位和俯仰兩軸角誤差電壓。
1．2 主要芯片介紹
簡單地說，AD6459芯片是一個中頻接收系統(tǒng)。主要組成部分有：增益可控的UHF混頻器、本振放大器、線性增益可控中頻放大器和I／O混頻器(鑒相器)、正交振蕩器和自動增益控制電路。在集成化中頻鎖相跟蹤接收機中主要實現兩個功能，一是組成鎖相環(huán)電路，即將中頻信號混頻并鎖相得到頻率穩(wěn)定的10．7 MHz檢波中頻；二是組成自動增益控制電路，即通過自動增益控制使檢前信號幅度保持恒定。AD6459功能框圖如圖2所示。

AD6459的性能參數如下：
工作頻率：DC——500 MHz；最大增益：80 dB
可控增益范圍：76 dB； 電源：2．7～5．5 V
溫度范圍：-40～+85℃；20只管腳SMD封裝(窄)