[發明專利]一種基于全數字陣列的有源相控陣天氣雷達系統

有效

• 申請號: 201410646350.5
• 申請日: 2014-11-15
• 公開（公告）號: CN104330801A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 汪旭東;卞真穩;劉琦
• 申請（專利權）人: 安徽四創電子股份有限公司
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 吳娜

1.一種基于全數字陣列的有源相控陣天氣雷達系統，其特征在于：包括用于發射波束、接收波束以及對回波數據進行處理的信號處理機（1），信號處理機（1）通過網絡分別與監控終端、產品終端雙向通訊，信號處理機（1）通過第一光纖與第一高速大容量波分復用光纖通信機相連，第一高速大容量波分復用光纖通信機通過第二光纖與第二高速大容量波分復用光纖通信機相連，匯流環套設在第二光纖上，第二高速大容量波分復用光纖通信機分別與校正分機（2）、全數字陣列模塊（3）雙向通訊，全數字陣列模塊（3）通過校正網絡（4）與天線陣列（5）相連，頻率源（6）分別向全數字陣列模塊（3）、信號處理機（1）提供時鐘信號，伺服驅動電機的輸出端分別與匯流環、天線陣列（5）相連。

2.根據權利要求1所述的基于全數字陣列的有源相控陣天氣雷達系統，其特征在于：所述信號處理機（1）由數字波束形成單元（11）和多普勒氣象信號處理器（12）組成，所述多普勒氣象信號處理器（12）由脈沖壓縮單元、FFT變換單元、頻域濾波單元、IIR濾波單元、DVIP單元和數據格式化單元組成，數字波束形成單元（11）與第一光纖雙向通訊，數字波束形成單元（11）分兩路輸出，一路直接與監控終端相連，另一路與脈沖壓縮單元的輸入端相連，脈沖壓縮單元的輸出端分別與FFT變換單元、IIR濾波單元的輸入端相連，FFT變換單元與頻域濾波單元串聯，IIR濾波單元與DVIP單元串聯，頻域濾波單元、DVIP單元的輸出端均與數據格式化單元的輸入端相連，數據格式化單元的輸出端與產品終端的輸入端相連。

3.根據權利要求1所述的基于全數字陣列的有源相控陣天氣雷達系統，其特征在于：所述全數字陣列模塊（3）由8個數字陣列模塊單元組成，每個數字陣列模塊單元由16個全數字收發組件（31）組成，所述全數字收發組件（31）包括波形產生電路，其輸出端依次與第一放大濾波電路、接收第二本振信號的第一上變頻、第二放大濾波電路、接收第一本振信號的第二上變頻、第一濾波器、功率放大器相連，功率放大器的輸出端與環形器的輸入端相連，環形器與天線陣列（5）雙向通訊，環形器的輸出端依次與隔離限幅低噪放大器、第二濾波器、接收第一本振信號的第一下變頻、第三放大濾波電路、接收第二本振信號的第二下變頻、第四放大濾波電路相連，第四放大濾波電路的輸出端與數字接收機的輸入端相連。

4.根據權利要求1所述的基于全數字陣列的有源相控陣天氣雷達系統，其特征在于：所述頻率源（6）包括100MHz晶振，其輸出端分別與第一鎖相環、第二鎖相環和基準信號產生電路的輸入端相連，第一鎖相環的輸出端與倍頻器的輸入端相連，倍頻器輸出第一本振信號至第一1:8功分器的輸入端，第一1:8功分器的輸出端與全數字陣列模塊（3）相連；第二鎖相環的輸出端輸出第二本振信號至第二1:8功分器的輸入端，第二1:8功分器的輸出端與全數字陣列模塊（3）相連；所述基準信號產生電路通過功分網絡輸出時鐘信號分別至全數字陣列模塊（3）、信號處理機（1）。

5.根據權利要求1所述的基于全數字陣列的有源相控陣天氣雷達系統，其特征在于：所述校正網絡（4）由主饋線（42）和128個雙定向耦合器（41）組成，主饋線（42）采用波導，校正網絡（4）作為一個整體與組成天線陣列（5）的128根天線（51）之間通過法蘭連接。

6.根據權利要求1所述的基于全數字陣列的有源相控陣天氣雷達系統，其特征在于：所述天線陣列（5）所傳輸的波束信號以波導窄邊開傾斜縫的行波陣的形式傳輸，天線陣列（5）采用裂縫波導線陣。

7.根據權利要求1所述的基于全數字陣列的有源相控陣天氣雷達系統，其特征在于：所述校正分機（2）由數控衰減器和校正收發組件組成，數控衰減器與校正收發組件之間雙向通訊，數控衰減器與校正網絡（4）相連，校正收發組件與信號處理機（1）雙向通訊。