[實(shí)用新型]一種新型電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720227110.0
• 申請(qǐng)日: 2017-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206515461U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉桐辛;黃維;鄒龍浩;許晨;楊國(guó)斌;潘凌云;姜春華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S7/282
• 分類(lèi)號(hào): G01S7/282;G01S7/35
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 彭艷君

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電子通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前的電離層探測(cè)儀往往采用單一的探測(cè)體制和探測(cè)波形，不能兼顧多種探測(cè)模式和被測(cè)目標(biāo)的特性，導(dǎo)致系統(tǒng)的可升級(jí)性和可擴(kuò)展性不強(qiáng)。同時(shí)，現(xiàn)有的電離層探測(cè)儀基本上都是采用兩副或者多副天線進(jìn)行探測(cè)，發(fā)射天線和接收天線分開(kāi)放置，這不僅使得探測(cè)場(chǎng)地要求較高、天線架設(shè)難度和成本增加，也會(huì)因?yàn)樘炀€之間的能量耦合對(duì)探測(cè)效果產(chǎn)生一定影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種豐富了探測(cè)方式和改善了探測(cè)效果，且簡(jiǎn)化了探測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、降低了成本的電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)。能夠針對(duì)不同探測(cè)需求，靈活配置不同的探測(cè)波形和探測(cè)參數(shù)，在整個(gè)短波工作帶寬內(nèi)可實(shí)現(xiàn)通帶增益平坦、低諧波輸出；降低了系統(tǒng)的架設(shè)難度和對(duì)場(chǎng)地的要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種新型電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)，與所述計(jì)算機(jī)連接的USB接口芯片，與所述USB接口芯片連接的主控制器FPGA，以及與所述主控制器FPGA連接的接收系統(tǒng)，還包括依次連接的波形產(chǎn)生模塊、功率放大模塊和收發(fā)開(kāi)關(guān)模塊；所述收發(fā)開(kāi)關(guān)模塊與所述接收系統(tǒng)連接；所述主控制器FPGA分別與所述波形產(chǎn)生模塊、功率放大模塊和收發(fā)開(kāi)關(guān)模塊連接。

在上述的新型電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)中，所述波形產(chǎn)生模塊采用直接數(shù)字頻率合成芯片，兩個(gè)獨(dú)立的數(shù)字頻率合成器內(nèi)核，分別用于實(shí)現(xiàn)本振信號(hào)和發(fā)射信號(hào)輸出；采用m序列、巴克碼、互補(bǔ)碼探測(cè)碼制。

在上述的新型電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)中，所述功率放大模塊輸出功率在53dBm以上，增益為17dB。

在上述的新型電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)中，所述功率放大模塊采用三級(jí)功放電路級(jí)聯(lián)，第一級(jí)選用MW6S004作為小信號(hào)放大器，最大輸出功率為36dBm，在探測(cè)頻段內(nèi)增益為17dB，輸入信號(hào)為0dBm，輸出功率為17dBm；第二級(jí)選用MRFE6VS25L作為推動(dòng)級(jí)，最大輸出功率為44dBm，增益為19dB，輸出功率為36dBm；第三級(jí)選用MRF6VP11KH，采用推挽結(jié)構(gòu)，最大輸出功率達(dá)60dBm。

在上述的新型電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)中，采用寬帶匹配技術(shù)和負(fù)反饋技術(shù)，使所述功率放大模塊工作于AB類(lèi)狀態(tài)，在滿足功率要求的同時(shí)保證一定的線性度。

在上述的新型電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)中，所述收發(fā)開(kāi)關(guān)模塊包括在發(fā)射端至天線端與天線端至接收端均使用串并拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形成單刀雙擲開(kāi)關(guān)，所述天線端通過(guò)隔直電容C3與二極管PIN2、二極管PIN3正極相連；高頻扼流圈L5通過(guò)電阻R2一端接地，另一端與隔直電容C3、二極管PIN2正極、二極管PIN3正極相連；驅(qū)動(dòng)電路1、驅(qū)動(dòng)電路2、驅(qū)動(dòng)電路3、驅(qū)動(dòng)電路4級(jí)聯(lián)LC濾波器1、LC濾波器2、LC濾波器3、LC濾波器4；隔直電容C1與二極管PIN1負(fù)極相連，所述二極管PIN1負(fù)極同時(shí)連接LC濾波器1與隔直電容C2一端，所述二極管PIN1正極通過(guò)電阻R1接地；所述隔直電容C2另一端與二極管PIN2負(fù)極、LC濾波器2相連；隔直電容C5與二極管PIN4負(fù)極相連，所述二極管PIN4負(fù)極同時(shí)連接LC濾波器4與隔直電容C4一端，所述二極管PIN4正極通過(guò)電阻R3接地；所述隔直電容C4另一端與二極管PIN3負(fù)極、LC濾波器3相連。

在上述的新型電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)中，所述功率放大模塊與所述隔直電容C1連接，所述接收系統(tǒng)通過(guò)限幅器與所述隔直電容C5連接。

在上述的新型電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)中，所述隔直電容C3連接偶極子天線。

在上述的新型電離層探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)中，多臺(tái)探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)使用GPS信號(hào)實(shí)現(xiàn)同步收發(fā)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）通過(guò) 改變電離層探測(cè)儀的工作體制和工作方式，獲得了高質(zhì)量的電離層探測(cè)回波信息，能夠滿足常規(guī)的電離層探測(cè)需求。探測(cè)設(shè)備能夠更加精簡(jiǎn)，便攜性得到很大的提高。

（2）依托通帶增益性能高的功放單元和大功率短波天線開(kāi)關(guān)，采用一副天線即可實(shí)現(xiàn)常規(guī)的電離層觀測(cè)，降低了系統(tǒng)的架設(shè)難度和對(duì)場(chǎng)地的要求。

（3）探測(cè)碼制和探測(cè)參數(shù)可以靈活地通過(guò)軟件進(jìn)行配置，使得電離層探測(cè)不但可以用來(lái)對(duì)軟目標(biāo)電離層進(jìn)行常規(guī)觀測(cè)，同時(shí)可以對(duì)硬目標(biāo)（飛機(jī)、艦船等）進(jìn)行探測(cè)，拓展了電離層探測(cè)儀的應(yīng)用。

（4）不但精簡(jiǎn)了探測(cè)設(shè)備、降低了成本、豐富了探測(cè)方式和改善了探測(cè)效果，也為構(gòu)建天線陣列收發(fā)一體化帶來(lái)了應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖；