全文摘要
一种便携式甚高频收发信机：控制与显示单元，发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元；控制与显示单元分别连接发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元，频率合成单元连接发信机和收信机，收信机和发信机共用天线，电源管理单元为用电器件提供电源。本实用新型单人可轻松携带、重量轻、体积小、并内置电池，单人可轻松携带，并在正常收发状态下连续工作时间不低于5小时。
主设计要求
1.一种便携式甚高频收发信机，其特征在于：控制与显示单元，发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元；控制与显示单元分别连接发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元，频率合成单元连接发信机和收信机，收信机和发信机共用天线，电源管理单元为用电器件提供电源。
设计方案
1.一种便携式甚高频收发信机，其特征在于：控制与显示单元，发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元；控制与显示单元分别连接发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元，频率合成单元连接发信机和收信机，收信机和发信机共用天线，电源管理单元为用电器件提供电源。
2.如权利要求1所述的一种便携式甚高频收发信机，其特征在于：控制与显示单元具体包括处理器、输入设备、显示设备、存储芯片，处理器分别连接输入设备、显示设备、存储芯片，发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元接入处理器。
3.如权利要求1所述的一种便携式甚高频收发信机，其特征在于：发信机包括音频处理电路、调制器、射频功率放大器、低通滤波器、定向耦合器和射频电子开关，音频处理电路连接调制器，调制器连接射频功率放大器，射频功率放大器连接低通滤波器，低通滤波器连接定向耦合器，定向耦合器连接射频电子开关，射频电子开关连接天线，定向耦合器和调制器均连接控制与显示单元中的处理器，调制器还连接有频率合成单元。
4.如权利要求3所述的一种便携式甚高频收发信机，其特征在于：音频处理电路具有音频压缩电路和音频滤波电路。
5.如权利要求3所述的一种便携式甚高频收发信机，其特征在于：还具有PTT按键，PTT按键控制射频电子开关进行开关切换。
6.如权利要求1所述的一种便携式甚高频收发信机，其特征在于：收信机由射频放大模块、混频器、中频放大模块、第二混频器、检波器、音频放大器、可控数字电位器以及AGC控制电路组成，天线连接射频放大模块，射频放大模块连接混频器，混频器连接中频放大模块，中频放大模块连接第二混频器，第二混频器连接检波器，检波器连接音频滤波电路，音频滤波电路连接可控数字电位器，可控数字电位器连接音频放大电路，AGC控制电路分别连接检波器和射频放大电路，可控数字电位器连接控制与显示单元中的处理器，混频器和第二混频器都连接频率合成单元。
7.如权利要求6所述的一种便携式甚高频收发信机，其特征在于：射频放大模块包括带通滤波器和射频放大电路。
8.如权利要求6所述的一种便携式甚高频收发信机，其特征在于：中频放大模块具体包括中频晶体滤波器和中频放大电路。
9.如权利要求1所述的一种便携式甚高频收发信机，其特征在于：频率合成单元由压控振荡器、鉴相器、环路滤波器、处理器组成，鉴相器连接环路滤波器，环路滤波器连接压控振荡器，压控振荡器输出频率信号并反馈频率信号至鉴相器，鉴相器设置参数由处理器控制。
10.如权利要求1所述的一种便携式甚高频收发信机，其特征在于：电源管理单元具体为蓄电池通过电源控制芯片为用电器件提供电源。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及甚高频地空通信地面设备，具体涉及一种便携式甚高频收发信机。
背景技术
现我国机场所用的便携式甚高频地空通信地面设备完全依赖进口产品，而且国外设备的配套硬件陈旧，长期得不到更新。国内曾有相应的便携式甚高频设备生产，但是并未涉及到118 MHz～137 MHz频段，其多为业余无线电使用及国家无委会开放使用频段，而民航专用频段没有厂家和企业研制开发。研制开发便携式甚高频收发信机有利于填补国家便携式甚高频设备的空白，打破国外的垄断，解决民用航空购置设备成本高、维修困难、成本高等问题。现在国内甚高频收发信机及短波、超短波电台均为台式机，必须固定在机架上使用，且需要大功率的交直流供电，无法随身携带。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种便携式甚高频收发信机。
本实用新型的技术方案具体为：
一种便携式甚高频收发信机：控制与显示单元，发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元；控制与显示单元分别连接发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元，频率合成单元连接发信机和收信机，收信机和发信机共用天线，电源管理单元为用电器件提供电源。
进一步的：控制与显示单元具体包括处理器、输入设备、显示设备、存储芯片，处理器分别连接输入设备、显示设备、存储芯片，发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元接入处理器。
进一步的：发信机包括音频处理电路、调制器、射频功率放大器、低通滤波器、定向耦合器和射频电子开关，音频处理电路连接调制器，调制器连接射频功率放大器，射频功率放大器连接低通滤波器，低通滤波器连接定向耦合器，定向耦合器连接射频电子开关，射频电子开关连接天线，定向耦合器和调制器均连接控制与显示单元中的处理器，调制器还连接有频率合成单元。
进一步的：音频处理电路具有音频压缩电路和音频滤波电路。
进一步的：还具有PTT按键，PTT按键控制射频电子开关进行开关切换。
进一步的：收信机由射频放大模块、混频器、中频放大模块、第二混频器、检波器、音频放大器、可控数字电位器以及AGC控制电路组成，天线连接射频放大模块，射频放大模块连接混频器，混频器连接中频放大模块，中频放大模块连接第二混频器，第二混频器连接检波器，检波器连接音频滤波电路，音频滤波电路连接可控数字电位器，可控数字电位器连接音频放大电路，AGC控制电路分别连接检波器和射频放大电路，可控数字电位器连接控制与显示单元中的处理器，混频器和第二混频器都连接频率合成单元。
进一步的：射频放大模块包括带通滤波器和射频放大电路。
进一步的：中频放大模块具体包括中频晶体滤波器和中频放大电路。
进一步的：频率合成单元由压控振荡器、鉴相器、环路滤波器、处理器组成，鉴相器连接环路滤波器，环路滤波器连接压控振荡器，压控振荡器输出频率信号并反馈频率信号至鉴相器，鉴相器设置参数由处理器控制。
进一步的：电源管理单元具体为蓄电池通过电源控制芯片为用电器件提供电源。
本实用新型单人可轻松携带、重量轻、体积小、并内置电池，单人可轻松携带，并在正常收发状态下连续工作时间不低于5小时。
发射功率在1 W～7 W范围内可调；接收灵敏度为-103.5dBm@12dB。对空指挥时，当飞机飞行高度为500 m时，通信距离不小于40 km，飞行高度5000 m时，通信距离不小于150km。
具有可靠性，在设备出现故障时，能给出故障提示，技术人员可以根据故障提示快速定位故障点，方便维修。
本实用新型采用OLED屏幕，有效的降低了单元能耗，并采用大容量可充电锂电池，有效增加了电池的续航时间。
本实用新型采用稳定的电源管理单元，保证了各个单元的电源相互隔离，使整机高效安全的工作。并有效的增加了电池的续航时间。
本实用新型采用的射频电子开关能快速的进行收发切换，保证了收发信号的时候不相互干扰。
本实用新型采用电子开关控制收发转换，保证了发状态下往发信机通路完全截止，从而保证了收发共用一副天线，节约了空间和成本。
附图说明
图1是本实用新型结构的示意图。
图2是本实用新型控制与显示单元的原理框图。
图3是本实用新型发信机方框图。
图4是本实用新型收信机方框图。
图5是本实用新型频率合成单元方框图。
图6是本实用新型电源管理单元方框图。
具体实施方式
图1为本实用新型结构的示意图，本实用新型可划分为五部分：控制与显示单元，发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元。
控制与显示单元分别连接发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元，频率合成单元连接发信机和收信机，收信机和发信机共用天线，电源管理单元为用电器件提供电源。
图2为本实用新型控制与显示单元的原理框图，控制与显示单元具体包括处理器、输入设备、显示设备、存储芯片，处理器分别连接输入设备、显示设备、存储芯片，发信机、收信机、频率合成单元以及电源管理单元接入处理器。其中处理器可使用市售的单片机等MCU设备。显示设备可采用OLED屏幕。
具体的输入设备为按键，按键通过I2C扩展芯片PCF8574A接入处理器，当有按键按下时 PCF8574A产生一个中断信号，通知单片机有按键按下，单片机通过I2C总线读取PCF8574A芯片状态值，单片机根据按下的状态值做出相应的响应。单片机通过串口与收信机通信，将有用信息存储到存储芯片，并通过显示屏将有用信息显示出来。
图3为本实用新型发信机的原理方框图，发信机包括音频处理电路、调制器、射频功率放大器、低通滤波器、定向耦合器和射频电子开关，音频处理电路连接调制器，调制器连接射频功率放大器，射频功率放大器连接低通滤波器，低通滤波器连接定向耦合器，定向耦合器连接射频电子开关，射频电子开关连接天线，定向耦合器和调制器均连接控制与显示单元中的处理器，调制器还连接有频率合成单元。具体的音频处理电路具有音频压缩电路和音频滤波电路。
发信机还具有PTT按键，PTT按键控制射频电子开关进行开关切换。
话音信号进行音频压缩和滤波处理后送入调制器进行信号调制，可通过按键对调制器参数进行调整完成对调制深度的设置。频率合成器为调制器提供激励信号。已调信号经过射频功率放大器进行放大，经过低通滤波送入到定向耦合器。当PTT按键有效时，射频电子开关导通，信号由天线输出；PTT按键无效时，接收信号经天线送入收信机。
图4为本实用新型收信机的原理方框图，收信机由射频放大模块、混频器、中频放大模块、第二混频器、检波器、音频放大器、可控数字电位器以及自动增益控制（AGC）电路组成，天线连接射频放大模块，射频放大模块连接混频器，混频器连接中频放大模块，中频放大模块连接第二混频器，第二混频器连接检波器，检波器连接音频滤波电路，音频滤波电路连接可控数字电位器，可控数字电位器连接音频放大电路，AGC控制电路分别连接检波器和射频放大电路，可控数字电位器连接控制与显示单元中的处理器，混频器和第二混频器都连接频率合成单元。具体的射频放大模块包括带通滤波器和射频放大电路。中频放大模块具体包括中频晶体滤波器和中频放大电路。检波器可采用SL6700C芯片。
天线接收到的信号首先通过一个118~137 MHz的带通滤波器对带外的高频信号进行滤波，然后经射频放大与频率合成器来的本振信号在混频器中混频，产生35.25 MHz的中频。中频信号经中频放大电路进行前置放大后和中频晶体滤波器选频以及36.55 MHz的本振信号混频，产生1.3 MHz的第二中频信号，第二中频信号经检波放大送到音频放大器放大输出。
图5为本实用新型频率合成单元的原理方框图，频率合成单元由压控振荡器（VCO）、鉴相器、环路滤波器、处理器组成，鉴相器连接环路滤波器，环路滤波器连接压控振荡器，压控振荡器输出频率信号并反馈频率信号至鉴相器，鉴相器设置参数由处理器控制。
频率合成单元具有双压控振荡器，在同一时间能够进行双频率输出。
鉴相器可选用CX72300芯片，环路滤波器可选用OP07CS8芯片，处理器可选用NUC130芯片。
VCO产生的射频信号进入鉴相器，与8 MHz参考频率在鉴相器内部处理后进行比较，输出的误差电压经环路器滤波后送到VCO，从而控制VCO的工作频率。
图6为本实用新型电源管理单元的原理方框图，蓄电池通过电源控制芯片为用电器件提供电源，电源控制芯片连接控制与显示单元中的处理器。电源控制芯片可采用市售的HIP6301等常用的电源控制芯片。
其中电源控制芯片对蓄电池输入的电压进行变换，输出所需的各路电压，供给不同电路进行工作；处理器通过电源控制芯片实现电源通断、高低功耗模式切换，蓄电池电压检测等功能。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920699514.9
申请日:2019-05-10
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:41(河南)
授权编号:CN209627368U
授权时间:20191112
主分类号:H04B 1/401
专利分类号:H04B1/401;H04B1/525
范畴分类:39B;
申请人:郑州华航科技股份有限公司
第一申请人:郑州华航科技股份有限公司
申请人地址:450001河南省郑州市高新技术产业开发区红松路36号院3号楼2层11号
发明人:廖锡杰;李峰峰;褚鹏飞
第一发明人:廖锡杰
当前权利人:郑州华航科技股份有限公司
代理人:霍彦伟
代理机构:41109
代理机构编号:郑州中原专利事务所有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：调制器论文; 混频器论文; 射频电源论文; 中频信号论文; 射频信号论文; 信号频率论文; 甚高频论文; 数码论文; 低通滤波器论文;