[發明專利]降低雷達饋線損耗和提高雙路饋線一致性的方法

有效

• 申請號: 201310335818.4
• 申請日: 2013-08-03
• 公開（公告）號: CN103399306A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 張鹿平;黃穎
• 申請（專利權）人: 張鹿平
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種方法，尤其是一種降低雷達饋線損耗和提高雙路饋線一致性的方法，屬于雷達探測的技術領域。

背景技術

在雷達探測領域中，為了完成對目標的探測，雷達整機一般由以下幾個部分組成：發射、接收、天饋線、信號處理、終端、電源、監控等分系統。對于機械式雷達為了完成對目標的掃描還必須要有天線傳動機構和伺服分系統。

特別地，脈沖式全相參雙偏振雷達為了確保探測性能，雷達發射機的功率、設備量一般均很大，當設備量大到無法將其設置在天線上時，必須要用波導等饋線系統將微波信號傳輸到天線，以向空中發射出去。對于全相參雷達，由于接收機發出的頻率綜合信號（發射機的輸入信號）目前必須離發射機很近，雷達接收信號時也是用波導等饋線系統將微波從天線上傳輸下來傳送到接收機。由于機械式掃描天線工作時一般需要做方位和俯仰的運轉，因此，雷達波導饋線系統中少不了兩個關鍵器件：方位旋轉關節和俯仰旋轉關節。這些波導、旋轉關節等饋線器件的性能（比如損耗、駐波、穩定性等）直接影響雷達的收發饋線的性能指標，從而決定了雷達的整體探測性能。

特別是對于采用雙發雙收體制的雙偏振雷達，由于收發通道有兩路，方位旋轉關節必須是雙路的，俯仰旋轉關節雖然可以用單路的，但必須用兩個。雙路饋線的一致性是雙偏振雷達能否實現有效探測成敗的關鍵。

如圖1所示，首先對于全相參雷達，由頻率綜合器14產生的頻率綜合信號輸入給發射機10，發射機10將頻率綜合信號放大，產生大功率的微波通過功分器7將微波分成功率相同的兩路微波發射信號，并分別從功分器7的第二端口及功分器7的第三端口輸出，每路微波信號分別輸入第一環形器6的第一端口及第二環形器8的第一端口（圖中所示以四端口環形器為例：端口間傳輸特性是：第一端口到第二端口、第二端口到第三端口、第三端口到第四端口、第四端口到第一端口方向可正常傳輸，理論上幾乎沒有損耗；上述反方向或不是相鄰間的端口理論上是隔離的），再從第一環形器6的第二端口及第二環形器8的第二端口輸出，通過方位雙路旋轉關節5并分別經水平支路俯仰旋轉關節2和垂直支路俯仰旋轉關節4傳送到正交模3的第一端口和第二端口；正交模3將輸入的兩路正交極化信號合成一路從所述正交模3的第三端口輸出，經饋源喇叭1通過天線將具有雙線偏振的脈沖微波信號向空間發射出去。

接收時，接收路徑是上述發射路徑的相反過程，兩路回波信號分別從第一環形器6的第二端口和第二環形器8的第二端口輸入，并從第一環形器6的第三端口進入水平支路接收機12，從第二環形器8的第三端口進入垂直支路接收機13，以進行放大、混頻、采樣和信號處理，完成全相參雙偏振雷達的相關功能。

以上是現有雙偏振雷達饋線信號的傳輸過程，由于是雙發雙收體制，在饋線器件選擇上“俯仰旋轉關節”可以是單路的，但必須用兩個，即必須同時使用水平支路俯仰旋轉關節2及垂直支路俯仰旋轉關節4，而且為了確保性能的一致性，往往需要嚴格的“配對”：要求旋轉時每個旋轉關節性能起伏盡量??；方位旋轉關節須要用一個雙路的，即必須采用方位雙路旋轉關節5，對其性能要求極高：除了要求旋轉時每個旋轉關節性能起伏盡量小以外，還要求兩個支路間的隔離度要高，就目前國內外技術而言，還無法做得很高，總存在相互間的串擾。另外，由于所有的大功率的微波傳輸一般均要用波導傳輸，雷達主機與天線之間距離相對都較遠，波導的傳輸損耗、駐波等性能的變化也是不可忽視的。上述問題的存在對雙偏振雷達是非常不利的，目前這些問題是業內的技術難題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種降低雷達饋線損耗和提高雙路饋線一致性的方法，其能減少俯仰旋轉關節的數量，縮短接收饋線的傳輸距離，降低收發饋線的總損耗，提高多路饋線性能的一致性，提高探測性能。。

按照本發明提供的技術方案，所述降低雷達饋線損耗和提高雙路饋線一致性的方法，包括正交模；還包括單路俯仰旋轉關節，所述正交模與單路俯仰旋轉關節間設置第一環形器、功分器、第二環形器、水平支路接收機、垂直支路接收機及頻率綜合器；正交模的第一端口與第一環形器的第二端口連接，正交模的第二端口與第二環形器的第二端口連接，第一環形器的第三端口與水平支路接收機連接，第一環形器的第四端口與頻率綜合器的輸出端連接，第一環形器的第一端口與功分器的第二端口連接，第二環形器的第三端口與垂直支路接收機連接，第二環形器的第一端口與功分器的第三端口連接；