單脈沖跟蹤接收機(jī)的設(shè)計(jì)

摘要：隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，電子線路的集成化已經(jīng)成為中高頻電路發(fā)展的一個(gè)重要方向，根據(jù)工程需要，采用進(jìn)口集成芯片AD6459、MAX2605、AD633等設(shè)計(jì)了70 MHz基于鎖相環(huán)的單脈沖跟蹤接收機(jī)，相比原來(lái)的接收機(jī)，集成度高，硬件電路大大簡(jiǎn)化，成本低，調(diào)試方便，現(xiàn)已應(yīng)用于某衛(wèi)星通信地球站天線跟蹤系統(tǒng)，大量的動(dòng)態(tài)性能實(shí)驗(yàn)表明接收機(jī)參數(shù)穩(wěn)定，同時(shí)使跟蹤系統(tǒng)的可靠性也得到較大的提高。
關(guān)鍵詞：集成化；AD6459；鎖相環(huán)；自動(dòng)增量控制；單脈沖

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，接收機(jī)硬件系統(tǒng)越來(lái)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(yīng)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(jī)主板相對(duì)原來(lái)的中頻接收機(jī)，在整機(jī)硬件結(jié)構(gòu)和性能上取得很大改進(jìn)，大量地缺省了由整部件組裝時(shí)的電纜連接，減小了設(shè)備的體積、重量、功耗以及成本，進(jìn)一步提高了接收機(jī)的可靠性、可維修性以及參數(shù)調(diào)整的方便性。

1 鎖相接收機(jī)的設(shè)計(jì)方案
1．1 跟蹤接收系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介
跟蹤接收系統(tǒng)是某衛(wèi)星通信地球站的一個(gè)組成部分。它接收來(lái)自天線的信標(biāo)信號(hào)(和信號(hào))和角度誤差信號(hào)(差信號(hào))，經(jīng)調(diào)制、放大、變頻、解調(diào)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(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星目標(biāo)的自跟蹤。
集成化中頻鎖相接收機(jī)主板是跟蹤接收系統(tǒng)的核心部分，主板包括以下幾個(gè)單元電路：中頻接收模塊(AD6459)、集成VCO和數(shù)字式變速掃描電路、誤差解調(diào)電路和時(shí)鐘發(fā)生電路等。其原理框圖如圖1所示。

接收機(jī)主板所完成的功能是：將70 MHz信號(hào)混頻并鎖相得到頻率穩(wěn)定的10．7 MHz檢波中頻；通過(guò)自動(dòng)增益控制使檢前信號(hào)幅度保持恒定；經(jīng)下變頻得到的10．7 MHz信號(hào)和參考晶振信號(hào)經(jīng)正交檢波，得到的角誤差信號(hào)包絡(luò)送入誤差解調(diào)電路與本機(jī)產(chǎn)生的6．2 kHz時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)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(jiǎn)單地說(shuō)，AD6459芯片是一個(gè)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(dòng)增益控制電路。在集成化中頻鎖相跟蹤接收機(jī)中主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，一是組成鎖相環(huán)電路，即將中頻信號(hào)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(dòng)增益控制電路，即通過(guò)自動(dòng)增益控制使檢前信號(hào)幅度保持恒定。AD6459功能框圖如圖2所示。

AD6459的性能參數(shù)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)