[發(fā)明專利]一種基于真時延技術的折返型微波組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410293431.1
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104090268A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉衛(wèi)強;王耀召;謝歡歡;萬濤;王冰;王拓
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十研究所
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發(fā)明屬于射頻微波電路技術領域，涉及一種基于真時延技術的折返型微波組件，是一種具有真時延True?Time?Delay：TTD功能的折返型微波組件。

背景技術

微波組件是相控陣雷達系統(tǒng)的重要部件，隨著相控陣雷達的發(fā)展，對微波組件的功能要求也越來越高。相控陣天線的波束掃描主要依靠的是饋電系統(tǒng)中結構簡單、性能穩(wěn)定的數(shù)字移相器，通過波控系統(tǒng)控制移相器改變波束指向。目前，相控陣天線受到以下條件的限制，直接影響雷達系統(tǒng)在國防中的應用前景。其主要限制條件如下：

1、相控陣天線的瞬時信號帶寬通常較窄，直接影響雷達對目標的分辨、識別能力和解決多目標成像等問題，對雷達的抗干擾能力也有一定限制。

2、在雷達應用中，傳統(tǒng)的微波接收組件兩端分別固定接收天線和波束控制系統(tǒng)。由于其復雜的裝配程序，直接導致在實驗測試、部件返修、性能更新等情況下，微波組件不利于拆卸和安裝。

TTD相控陣雷達、普通相控陣雷達和數(shù)字相控陣雷達是雷達發(fā)展的三個方向。采用實時延時器的微波組件能很好的解決目前相控陣天線存在的窄瞬時帶寬問題，可用于TTD相控陣天線作為延時器材料的主要有光纖、同軸電纜和GaAs?MMIC砷化鎵單片微波集成電路延時器。光纖本身的傳輸損耗較小，但光電器件的損耗較大，目前的光電器件成本也較高，這些原因限制了光纖延時器的應用。同軸電纜的延時器不需要光電和電光轉換，但其缺點是體積大、損耗高。基于GaAs?MMIC的延時器，該延時器同樣不需要光電和電光轉換，且其損耗較低、體積小，方便應用于雷達系統(tǒng)的微波組件中。

發(fā)明內容

要解決的技術問題

為了避免現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明提出一種基于真時延技術的折返型微波組件，適應目前相控陣雷達的發(fā)展趨勢。

技術方案

一種基于真時延技術的折返型微波組件，其特征在于包括四路接收通道、功率合成器、真時延公共通道以及介質板；介質板上的腔體布局為：功率合成器的輸出端口7與四個輸入端口6位于介質板的同一側，輸出端口7位于中心，輸出端口7的兩側各設有兩路接收通道的輸入端口6；與輸出端口7相連接的腔體為公共通道5，與輸入端口6相連接的腔體為接收通道；在介質板上設有的印制板電路的布局為：四路接收通道結構對稱，每路接收通道上的電路布局自輸入端口6順序排布為微波芯片限幅器8、低噪聲放大器9、數(shù)控衰減器10和數(shù)控移相器11；公共通道5上的電路布局自輸出端口7順序排布為延時器15、低噪聲放大器14、功率合成器的輸出端口13和功率合成器12；接收通道輸出端口、公共通道輸入端口和功率合成器端口平整對齊；接收通道與功率合成器和公共通道均采用微帶傳輸線，在微帶介質板上開槽放置微波芯片，微波芯片的輸入輸出端口與微帶線的連接采用金絲鍵合線連接；四個射頻端口6將接收到的天線信號依次經(jīng)過微波芯片限幅器8、低噪聲放大器9、數(shù)控衰減器10、數(shù)控移相器11，然后進入功率合成器12；射頻信號通過功率合成器的輸出端口13實現(xiàn)折返型傳輸，合成后的射頻信號進入公共通道5，依次經(jīng)過低噪聲放大器14和延時器15。延時后的信號在射頻端口7輸出，實現(xiàn)了輸入端口和輸出端口的方向一致性。

所述介質板上腔體壁為金屬壁，實現(xiàn)射頻信號在功率合成器各個端口和各個通道間的隔離。

所述功率合成器12基板選用和射頻通道相同介質、相同厚度的微帶板。

所述數(shù)控移相器采用移相精度小于3°的6位數(shù)控移相器。

所述輸入輸出端口采用插拔式射頻接頭。

所述射頻接頭采用插拔式的SMP。

有益效果

本發(fā)明提出的一種基于真時延技術的折返型微波組件，采用輸出端口與四路輸入端口處于介質板的同一側，保證了公共通道的輸出端口與四路接收通道的輸入端口處于腔體的同一側，實現(xiàn)了一種折返型的微波接收組件，便于在相控陣天線的后端對組件進行插拔。腔體中的金屬壁可以實現(xiàn)射頻信號在功率合成器各個端口和各個通道間的高隔離度，輸入輸出端口采用小型化的插拔式射頻接頭，便于微波組件的拆卸和安裝。

本發(fā)明在相控陣天線子陣中，四路接收通道共用一路含有延時器的公共輸出通道。射頻信號經(jīng)過接收通道的限幅，放大，衰減和移相處理，然后經(jīng)過功率合成器進入公共通道。每路接收通道都含有數(shù)控移相器，在保證移相精度的基礎上，通過公共通道延時器的真實時間延遲，降低天線的孔徑渡越時間，拓展相控陣天線的瞬時信號帶寬。實現(xiàn)了TTD相控陣雷達的多功能應用和成本控制，提高了雷達系統(tǒng)的抗干擾能力。