专利名称：空中交通告警与防撞系统发射机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子通信领域，特别是一种用于空中交通管理的空中交通告警与 防撞系统发射机。
背景技术：
随着航空事业的迅速发展，空中交通密度日增，航路拥挤。飞行高度层控制的改 进，以至航管雷达所存在的同步窜扰，非同步窜扰和假目标出现的问题更趋严重，针对二次 雷达存在的种种问题，除了飞机上使用新的S模式雷达和数据通信系统外，航空工业界在 1955年通过航空运输协会(ATA)开始寻找能防止飞机碰撞的系统。在1970年集中研究空 中交通通警告防撞系统，上世纪90年代以来波音公司出厂的飞机根据客户要求管制雷达 应答机(ATCRBS)作为该系统的中心，1981年美国FAA宣告研制交通警告防撞系统(TCAS) 的计划，是在离散地址信标防撞系统的基础概念上，采用空中S模式应答机通信格式或对 离散地址通信的技术来制造交基本上都装有S模式应答机TCAS系统，以减少飞机空中危险 接近。TCAS系统即空中交通告警与防撞系统，是一种独立的机载防撞系统，用作空中交 通管制(ATC)系统以及“防撞”。TCAS发射机是空中交通告警与防撞系统(TCAS)中的关键 部分，其技术成熟度限制了 TCAS系统整机的国产化应用。现有TCAS发射机主要存在衰减器响应时间过长、滤波器体积大但通过功率小等 诸多不足。
发明内容本实用新型旨在解决传统空中交通告警与防撞系统发射机衰减器响应时间过长、 滤波器体积大但通过功率小等技术问题，以提供一种具有集成度高、功能全面、大功率程控 衰减、自动保护功能、体积小、总量轻、功耗低等特点的空中交通告警与防撞系统发射机。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。本实用新型的空中交通告警与防撞系统发射机，其中计算机主机19的输出接口 对应连接复杂可编程逻辑器CPLD13至少九路信号输入接口，分别为发射使能接口、ASLC码 接口、DPSIC编码接口、衰减校准接口、衰减码0 4接口等；复杂可编程逻辑器CPLD13的 第一个发射使能输出端20与第三放大器5相连，其第二个ASLC码输出端21与第四放大器 6相连，其第三个DPSK整形处理输出端22连接PSK差分驱动电路16的输入端，后者的输出 端与信号源1的输出端分别与混频器2的一个输入端相连；混频器2的输出端顺次串接放 大器1 5和二功分器A17，二分功器A17和二分功器B18之间并联有第六放大器8和第七 放大器9，二分功器B18的输出端连接衰减器10的一个输入端；复杂可编程逻辑器CPLD13 的驱动控制输出端连接衰减器驱动控制电路12的输入端，后者的输出端与衰减器10的另 一个输入端相连，衰减器10输出端连接带通滤波器11。本实用新型的空中交通告警与防撞系统发射机，其中所述的二功分器频率为1030士 IOMHz ；峰值功率为2000W ；驻波为1.2 I0本实用新型的空中交通告警与防撞系统发射机，其中所述的衰减器频率为 1030士 IOMHz ；输入输出驻波1. 3 1 ；峰值承受功率为2000W ；控制位5bit ；控制步进ldB。本实用新型的空中交通告警与防撞系统发射机，其中所述的二分功器A17的输入 端和二分功器B18的输出端分别串接有50Ω负载。本实用新型空中交通告警与防撞系统发射机的有益效果1.集成度高、功能全面；2.大功率程控衰减；3.具有自动保护功能；4.体积小、重量轻、功耗小。
图1本实用新型的电路原理图图中标号说明1信号源、2混频器、3第一放大器、4第二放大器、5第三放大器、6 第四放大器、7第五放大器、8第六放大器、9第七放大器、10衰减器、11带通滤波器、12衰减 器驱动控制电路、13CPLD、14电压转换模块、15电源模块、16PSK差分驱动电路、17 二功分器 A、18 二功分器B、19整机计算机处理器、20发射使能输出端、21ASLC码输出端、22DPSK整形 处理输出端具体实施方式
本实用新型详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图1，通过如下实施方式予以 说明。参阅图1所示，计算机主机19的输出接口对应连接复杂可编程逻辑器CPLD13至 少九路信号输入接口，分别为发射使能接口、ASLC码接口、DPSIC编码接口、衰减校准接口、 衰减码0 4接口 ；复杂可编程逻辑器CPLD13的第一个发射使能输出端20与第三放大器5 相连，其第二个ASLC码输出端21与第四放大器6相连，其第三个DPSK整形处理输出端22 连接PSK差分驱动电路16的输入端，后者的输出端与信号源1的输出端分别与混频器2的 一个输入端相连；混频器2的输出端顺次串接第一至第五放大器和二功分器A17，二分功器 A17和二分功器B18之间并联有第六放大器8和第七放大器9，二分功器B18的输出端连接 衰减器10的一个输入端；复杂可编程逻辑器CPLD13的驱动控制输出端连接衰减器驱动控 制电路12的输入端，后者的输出端与衰减器10的另一个输入端相连，衰减器10输出端连 接带通滤波器11。二功分器A (17)和二分功器B (18)频率为1030 士 IOMHz ；峰值功率为2000W ；驻波 为 1. 2 1。衰减器频率为1030 士 IOMHz ；输入输出驻波1.3:1 ；峰值承受功率为2000W ；控制 位5bit ；控制步进IdB0二分功器A17的输入端和二分功器B18的输出端分别串接有50 Ω负载。以下通过具体实例对本实用新型的作用原理等作进一步的说明。本空中交通告警与防撞系统发射机可以分为编码调制(PSK调制)、放大器、衰减 网络、频谱滤波器、电源转化及处理、数据采集及处理(CPLD处理器)几大部分。为了便于 系统调试及最优化系统指标，设计中把系统编码及控制信号采集到CPLD中进行处理，从而克服硬件等其他因素对这些数字信号的影响。编码的调制在系统中至关重要，调制的正确与否直接关系到系统询问的准确性及 成功率(误码率)，通过直接使用混频器把PSK码与信号直接混频，其电路简单且容易实现。 系统中PSK码的实际调制码率误差要与系统要求完全吻合，否则应答系统将产生误判。整个放大电路采用了常推挽方式，为了有效保证系统中关于发射脉冲时沿及发射 频率的要求，设计时对每一级放大器的选择尽可能满足刚好把输入信号放大到压缩点(考 虑彡IdB压缩点3dB附近)，原因有两方面其一，刚好在压缩点可以更好的保证脉冲下降 及上升时间；其二，压缩太深会将信号的旁瓣放大干扰二次雷达的其它频段，甚至可能造成 频率失真。故通过合理选择放大器可实现指标要求，也可以在级间用衰减网络来进行增益 再分配实现指标要求。衰减器10输出端连接带通滤波器11，可有效解决信号旁瓣在被放大时恶化非常 严重的情况，避免了干扰其他频段，也满足了系统对于频谱的要求。本实用新型的空中交通告警与防撞系统发射机与传统产品的技术指标对比表如 下
技术指标本实用新型产品传统产品衰减器响应时间Ius2 3us输出功率59. 9dBm60士2dBm下降时间0. 06uS0. 05 0. 2uS 由上可见，本实用新型的空中交通告警与防撞系统发射机，具有集成度高、功能全 面；大功率程控衰减；具有自动保护功能；体积小、重量轻、功耗小等诸多优点。
权利要求一种空中交通告警与防撞系统发射机，其特征在于计算机主机(19)的输出接口对应连接复杂可编程逻辑器CPLD(13)至少九路信号输入接口，分别为发射使能接口、ASLC码接口、DPSIC编码接口、衰减校准接口、衰减码0～4接口；复杂可编程逻辑器CPLD(13)的第一个发射使能输出端(20)与第三放大器(5)相连，其第二个ASLC码输出端(21)与第四放大器(6)相连，其第三个DPSK整形处理输出端(22)连接PSK差分驱动电路(16)的输入端，后者的输出端与信号源(1)的输出端分别与混频器(2)的一个输入端相连；混频器(2)的输出端顺次串接第一至第五放大器和二功分器A(17)，二分功器A(17)和二分功器B(18)之间并联有第六放大器(8)和第七放大器(9)，二分功器B(18)的输出端连接衰减器(10)的一个输入端；复杂可编程逻辑器CPLD(13)的驱动控制输出端连接衰减器驱动控制电路(12)的输入端，后者的输出端与衰减器(10)的另一个输入端相连，衰减器(10)输出端连接带通滤波器(11)。
2.如权利要求1所述的空中交通告警与防撞系统发射机，其特征在于所述的二功分 器A(17)和二分功器B(18)频率为1030士 IOMHz ；峰值功率为2000W ；驻波为1. 2 1。
3.如权利要求1所述的空中交通告警与防撞系统发射机，其特征在于所述的衰减器 频率为1030 士 IOMHz ；输入输出驻波1. 3 1 ；峰值承受功率为2000W ；控制位5bit ；控制步 进 IdB0
4.如权利要求1所述的空中交通告警与防撞系统发射机，其特征在于所述的二分功 器A (17)的输入端和二分功器B (18)的输出端分别串接有50 Ω负载。
专利摘要本实用新型的空中交通告警与防撞系统发射机，涉及电子通信领域，旨在解决传统空中交通告警与防撞系统发射机衰减器响应时间过长、滤波器体积大但通过功率小等技术问题。本实用新型由编码调制、放大器、衰减网络、频谱滤波器、电源转化及处理、数据采集及处理构成。本实用新型适用于空中交通管理的空中交通告警与防撞系统发射机设计。
文档编号G01S13/93GK201716872SQ200920243329
公开日2011年1月19日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者万远志, 姚华, 牛书强, 王文军, 邓鸿洲 申请人:成都九洲迪飞科技有限责任公司