[實用新型]機械式掃描雙發(fā)雙收大功率中頻相參雙偏振雷達饋線系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320471550.2
• 申請日: 2013-08-03
• 公開（公告）號: CN203423248U
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 黃穎;張鹿平
• 申請（專利權(quán)）人: 黃穎
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q1/50;H01Q3/04
• 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(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種雷達饋線系統(tǒng)，尤其是一種機械式掃描雙發(fā)雙收大功率中頻相參雙偏振雷達饋線系統(tǒng)，屬于雷達探測的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在雷達探測領(lǐng)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(fā)射、接收、天饋線、信號處理、終端、電源、監(jiān)控等分系統(tǒng)。對于機械式掃描雷達，為了完成對目標的掃描還必須要有天線傳動機構(gòu)和伺服分系統(tǒng)。

特別地，脈沖式發(fā)射的雷達，為了確保探測的性能，雷達發(fā)射機的功率、設備量一般均很大，當設備量大到無法將雷達發(fā)射機設置在天線上時，必須要用波導等饋線系統(tǒng)將微波信號傳輸?shù)教炀€，以向空中發(fā)射出去。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(zhuǎn)，因此，雷達波導饋線系統(tǒng)中少不了兩個關(guān)鍵器件：方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。這些波導等饋線器件的性能（比如損耗、駐波、穩(wěn)定性等）直接影響雷達的收發(fā)性能指標，特別是對于采用雙發(fā)雙收體制的雙偏振雷達，由于收發(fā)通道有兩路，方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)必須是雙路的，俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)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(xiàn)有效探測成敗的關(guān)鍵。

如圖1所示，首先發(fā)射機10產(chǎn)生的大功率微波，所述大功率微波通過取能器11、功分器7將微波分成功率相同的兩路微波發(fā)射信號，并分別從功分器7的第二端口及第三端口輸出，每路微波信號通過第一環(huán)形器6的第一端口和第二環(huán)形器8的第一端口輸入，（圖1中所示以四端口環(huán)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、第四端口到第五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(huán)形器6的第二端口及第二環(huán)形器8的第二端口輸出，通過方位雙路旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)5并分別經(jīng)水平支路俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)2和垂直支路俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)4傳送到正交模3的第一端口和正交膜3的第二端口；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膜3的第三端口輸出，經(jīng)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(fā)射出去。

接收時是上述路徑的相反過程，兩路回波信號分別從第一環(huán)形器6的第二端口和第二環(huán)形器8第二端口輸入，從第一環(huán)形器6的第三端口及第二環(huán)形器8的第三端口進入接收機13，以進行放大、混頻、采樣和信號處理。對于中頻相參雷達在雷達發(fā)射時，接收機13從取能器11將接收到的發(fā)射脈沖信號進行取樣，作為發(fā)射的樣本信號與接收到的信號進行相關(guān)的信號處理操作，完成中頻相參雷達雙偏振雷達的相關(guān)功能。?

以上是其饋線信號的傳輸過程，由于是雙發(fā)雙收體制，在饋線器件選擇上俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)可以是單路的，但必須用兩個，即必須包含水平支路俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)2及垂直支路俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)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(zhuǎn)時每個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)性能起伏盡量小；“方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)”必須要用一個雙路的，對其性能要求極高。除了要求旋轉(zhuǎn)時每個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)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(nèi)外技術(shù)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(yè)內(nèi)的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種機械式掃描雙發(fā)雙收大功率中頻相參雙偏振雷達饋線系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，能減少俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的數(shù)量，縮短接收饋線的傳輸距離，降低收發(fā)饋線總損耗，提高多路饋線的一致性，提高雷達探測性能。

按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述機械式掃描雙發(fā)雙收大功率中頻相參雙偏振雷達饋線系統(tǒng)，包括正交模；還包括單路俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，所述單路俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與正交模間設置接收機、第一環(huán)形器、第二環(huán)形器及功分器，所述功分器與單路俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)間設置取能器；

功分器的第二端口與第一環(huán)形器的第一端口連接，功分器的第三端口與第二環(huán)形器的第一端口連接，第一環(huán)形器的第二端口與正交模的第一端口連接，第一環(huán)形器的第三端口與接收機連接；第二環(huán)形器的第二端口與正交模的第二端口連接，第二環(huán)形器的第三端口與接收機連接；取能器的第一端口與單路俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的輸出端連接，取能器的第二端口與功分器的第一端口連接，取能器的第三端口與接收機連接；單路俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的輸入端通過方位單路旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與發(fā)射機的輸出端連接。

所述正交模的第三端口與饋源喇叭連接。

所述第一環(huán)形器的第四端口與第一負載連接，第二環(huán)形器的第四端口與第二負載連接。