[發明專利]雷達脈沖調制器

無效

• 申請號: 200910184694.8
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN101634703A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 楊大寧
• 申請（專利權）人: 楊大寧
• 主分類號: G01S7/282
• 分類號: G01S7/282
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司
• 代理人: 夏哲華

技術領域

本發明涉及一種將直流高壓電壓調制成各種時間間隔和各種頻率的高壓脈沖裝置，特別應用于雷達發射機中。

背景技術

脈沖調制器是以脈沖方式工作的雷達發射機中的主要部件，脈沖調制器所產生的觸發脈沖的幅值、脈寬、波形和重復頻率值這些參數直接決定了雷達發射機功率的大小，也決定了雷達觀測距離的遠近、雷達觀測方位及距離分辨率和雷達圖像質量的好壞，因此，脈沖調制器性能的優劣，對于雷達發射機乃至雷達整機性能的優劣具有決定的作用。

傳統的脈沖調制器是以人工線作為儲能和脈沖成形器件，以充氘閘流管作為開關的線性調制器。這種調制器的缺點是脈沖的幅值、脈寬、波形、重復頻率值不能予以靈活的控制，穩定性相對也比較差。

發明內容

本發明的目的是為克服現有技術的缺陷，提供了一種控制靈活、抗干擾性好、可靠性高的固態剛性管雷達脈沖調制器。

本發明采用的技術方案是：信號接收模塊通過串行接口電路連接脈沖發生器，脈沖發生器的輸出分別連接第一推動電路和第二推動電路，兩組推動電路的輸出分別連接脈沖變壓器，脈沖變壓器產生高壓觸發脈沖；所述推動電路的高壓電源的輸出分別連接MOSFET支路模塊和IGBT支路模塊，MOSFET支路模塊和IGBT支路模塊并聯后連接支路切換控制器的輸入。

所述脈沖發生器具有FPGA芯片，該FPGA芯片包括內嵌CPU模塊、邏輯控制器和脈沖信號發生芯片，該FPGA芯片分別外接并行輸出接口、并行輸入接口、程序存儲器、切換控制開關和觸發脈沖開關。

所述第一推動電路和第二推動電路分別連接于脈沖變壓器的初級線圈端。

本發明的有益效果是：

1、用FPGA(可編程邏輯器件)以及內置式CPU(中央處理器)組成脈沖調制器的脈沖發生器，以數字化指令控制脈沖發生器，所有程序都可用VHDL語言寫成，用戶可以根據使用的需要，方便地控制發射機的預熱時間、觸發脈沖的脈寬和觸發脈沖的重復頻率，抑制同頻干擾，并且在調制成高壓的過程中獲得較好的波形，又可使雷達發射機在大的電壓和電流下保持穩定。

2、推動電路采用高壓剛性開關器件MOSFET(場效晶體管)支路和IGBT(晶體管)支路的相互兼容性和相互切換的控制電路；具有較快的開關速度以及更高的電壓和功率容量，實現良好的波形且保證雷達發射機的穩定性。

3、脈沖變壓器采用加法式拓撲結構，即由兩組推動電路連至脈沖變壓器初級，以在次級上形成電壓相加，當初級與次級各設一層繞組時，可減小分布電容。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1是本發明的連接示意圖。

圖2是圖1中信號接收模塊1、串行接口電路2與脈沖發生器3的具體結構連接圖。

圖3是圖1中脈沖發生器3的具體結構圖。

圖4是圖1中脈沖發生器3、推動電路4以及脈沖變壓器5的具體結構連接圖。

圖5是圖1中推動電路4與脈沖變壓器5的具體結構連接圖。

具體實施方式

如圖1所示，信號接收模塊1通過RS422與串行接口電路2連接，串行接口電路2連接脈沖發生器3，脈沖發生器3產生的脈沖信號輸出給推動電路4，脈沖發生器3的輸出分別連接兩組推動電路，即第一推動電路4-1和第二推動電路4-2，這兩組推動電路的輸出分別連接脈沖變壓器5，脈沖變壓器5通過耦合產生高壓觸發脈沖6。

如圖2，信號接收模塊1包括控制信號發生器11和控制信號連接器12。串行接口電路2包括時鐘21和UART芯片22(UART：Universal?Asynchronous?Receiver/Transmitter，通用異步接收/發送裝置，是一個并行與串行相互轉換的輸入輸出芯片)，UART芯片22分別連接控制信號發生器11、控制信號連接器12和脈沖發生器3。雷達用戶的控制信號為RS422信號，送入UART芯片22，UART芯片22將串口信號轉變為8位并口數據信號，送往脈沖發生器3。同樣，來自脈沖發生器3的應答數據，經UART芯片22轉為串口信號，轉變為RS422信號，回送給用戶。