请问ADS-B射频模块是什么？

随着ADS-B飞机运行监控技术的快速发展，ADS-B接收系统的国产化需求逐渐增加。本文主要围绕ADS-B接收模块的射频前端接收技术，提出了射频接收模块的总体设计方案和关键技术的实现方法，并与信号处理单元和显控单元进行了联调。给出了前端接收模块的实验室测试结果、测试方案和联调数据。论文关键词:ADS-B，灵敏度，探测器基于自动相关监测系统(ADS-B)的工作原理，设计了射频接收模块的技术指标和系统架构，并分析了射频接收模块设计中的关键技术。利用测试系统对射频接收模块进行了闭环测试，并利用数字处理单元和显示控制单元对系统性能进行了验证。1ADS-B射频接收模块的架构设计ADS-B射频接收模块应用于ADS-B天线接收到的信号强度为(-90dBm，-10dBm)的1090MHz射频信号，通过限幅、滤波、混频、中频放大、检波等过程，由数字信号处理单元中的A/D采样模块进行识别和处理。根据ADS-B接收系统的实际工作环境，分析了射频组件的具体性能指标，如表1所示。2 ADS-B射频模块关键技术研究2.1本振设计2.1.1目前PLL芯片的频率合成技术主要有三种方法:一是由混频器、分频器、倍频器和滤波器分离元件组成。第二种，直接数字频率合成器(DDS)，即通过查表将对应点通过AD转换输出。第三，产生了锁相环(PLL)方法。在这三种方法中，锁相环方法在信号输出稳定性和噪声系数方面有很大的优势，所以采用锁相环方法来实现本振的输出。典型的PLL系统由三个基本电路组成:鉴相器(PD)、压控振荡器(VCO)和低通滤波器(LPF)。PLL电路在反馈电路的作用下，压控振荡器跟踪相位稳定的参考信号源，直到两个信号的相位信息一致，压控振荡器输出稳定的频率。ADS-B射频模块主要对接收到的1090MHz的射频信号进行下变频，输出110MHz的中频信号，本振单元输出1200MHz的本振信号与输入信号混频。随着集成电路技术的快速发展，锁相环单元可以将分频器、鉴相器、电荷泵和压控振荡器集成在一个芯片上，不仅减小了射频元件的体积，而且大大提高了可测性设计。这里我们使用的是ADI公司成熟的锁相环芯片ADF4350频率合成器，主要用于提供本振信号和下变频无线信道。包括具有低相位噪声的相位检测PFD、高精度电荷泵(CP)、可编程输入参考分频器、可编程A/B计数器和双模预分频器，以实现整数和小数分频。电荷泵电流通过外部低通滤波器转换成压控电压来控制内部低相位噪声的VCO，在环路锁定的前提下输出稳定的电压信号。2.1.2配置芯片采用8位C8051单片机，8个I/O口，内置可编程高精度振荡器。I/O端口模拟ADF4351配置端口的时序来配置PLL芯片。CLK是配置时钟，DATA是输入数据，LE是使能引脚。本振需要输出1.2GHz的频率，参考输入时钟为10MHz，D=2，R=1，FRAC=0，那么可以得出INT=40，那么数据线需要输入的二进制码就是101000。2.2很难设计一个检测器单元。普通线性检波器的动态范围为60dB。ADS-B接收机的动态范围约为70dB，而对数检波器的动态范围达到了90dB，满足设计要求。