基于网络的射频信号预处理器设计作者:梁霄来源:《无线互联科技》2016年第13期 摘要:文章通过对射频信号接收的研究和设计,实现射频信号的预处理,可以显著地改善复杂电磁环境下接收机或频谱仪的测量效果,同时也可以提高测试系统的自动化水平。 关键词:射频预处理器;播出质量;测量效果
监测广播电视系统播出质量是广播电视监管行业的重要任务之一。其中,接收天线加专业接收机的组合作为主要监测方案被各级监管部门广泛应用。但是,由于受来波方向、广播电视射频信号强度、接收机自身动态范围和测量环境干扰等因素的影响,监测系统中需要多副天线配合天线切换器、滤波器、衰减器等设备实现射频信号的预处理。传统的监测系统中,天线切换器、滤波器和衰减器的选择与控制都是依靠人工手动完成。为了提高监测效率,提升监测系统自动化水平,有必要设计一种基于网络的射频信号预处理器,实现接收信号的自动化预处理和网络化远程控制。 1 概述
1.1 动态范围
动态范围是衡量接收机性能的一个重要指标,是指使接收机能够对接收信号进行检测而又使接收信号不失真的输入信号的大小范围,一般指幅度。接收信号过大,会引起放大器的失真和引入噪声,严重时甚至会烧毁接收机前端。信号过小,信号无法被检测到。频谱上小信号附近的大信号同样会影响接收机的测量准确性。
1.2 衰减器
衰减器是在指定的频率范围内,一种用以引入_预定衰减的电路。结合后端的处理软件补偿,引入衰减器有助于提高接收机或频谱仪的动态范围。衰减器分为无源衰减器和有源衰减器两种。有源衰减器与其他元件相配合组成可变衰减器,装置在放大器内用于自动增益或斜率控制电路中。无源衰减器有固定衰减器和可调衰减器。本设计采用无源衰减器。
1.3 带通滤波器与带阻滤波器
带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到
极低水平的滤波器,在实际的信号测量过程中可以使用带通滤波器,只允许感兴趣的信号通过。与带通滤波器的概念相对的是带阻滤波器,它是指能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器,在所测量信号频谱附近有大信号时,为了降低大信号对所测信号的干扰,特别是待测信号是较小信号时,采用带阻滤波器衰减不感兴趣的大信号不失为一种有效手段。本设计同时采用带通滤波器与带阻滤波器。