[發明專利]四通道毫米波數字和差單脈沖精密跟蹤系統

在審

• 申請號: 202010081700.3
• 申請日: 2020-02-06
• 公開（公告）號: CN111273278A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 吳杰;胡振平;李龍;萬軍;王宗全
• 申請（專利權）人: 零八一電子集團有限公司
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種四通道毫米波數字和差單脈沖精密跟蹤系統，包括：毫米波Ka波段平板裂縫陣天線、頻率綜合器、四路超外差線性接收機、數字穩定跟蹤伺服系統、信號處理模塊、數據處理模塊和模塊化電源，其特征在于：毫米波Ka波段平板裂縫陣天線通過全相參固態T/R組件相連頻率綜合器，全相參固態T/R組件電連接四路超外差線性接收機，并通過信號處理模塊互連數據處理模塊和數字穩定跟蹤伺服系統；頻率綜合器，利用時鐘、控制信號選定的頻率產生調制信號RF_激勵(RF_out)，并向全相參固態T/R組件發送收發校準信號，RF_out經全相參固態T組件進行功率放大后，通過毫米波Ka波段平板裂縫陣天線輻射至空中；空中目標的回波信號RF_in經毫米波Ka波段平板裂縫陣天線接收，送至全相參固態R組件，經限幅低噪聲放大后輸出至四路超外差線性接收機，通過二次混頻、放大、濾波后，將得到的中頻回波信號IF_in送入信號處理模塊，進行數字中頻接收、數字和差和模數轉換，利用通道均衡技術實時調整通道幅度相位特性，完成通道校正并形成數字和差所需的權系數，實現接收數字波束形成和典型的三通道單脈沖和差的和、方位差、俯仰差支路，完成目標的截獲跟蹤處理，獲得目標的距離、角誤差、速度信息，將目標距離、角誤差、速度信息送數字穩定跟蹤伺服系統和數據處理模塊；包含功率驅動單元和計算控制單元的數字穩定跟蹤伺服系統，利用目標距離、角誤差信息，通過其連接的俯仰電機、俯仰旋變模塊、方位電機和方位旋變模塊完成對目標的角度閉環跟蹤，將實時獲取的目標角度信息送至數據處理模塊和信號處理模塊；數據處理模塊引入姿態信息、引導信息和控制信息，對收到的目標距離、實時角度、角誤差、速度信息進行融合、濾波處理，獲取并輸出大地坐標系的目標實時高精度參數。

2.如權利要求1所述的四通道毫米波數字和差單脈沖精密跟蹤系統，其特征在于：信號處理模塊在雷達接收回波信號過程中，對來自四路超外差線性接收機的四路中頻信號進行零中頻處理，用手動增益控制MGC或自動增益控制AGC抑制接收通道飽和，用MTI濾波器抑制動雜波，脈壓、恒虛警處理和積累檢測，實現目標檢測、截獲、距離閉環跟蹤功能。

3.如權利要求1所述的四通道毫米波數字和差單脈沖精密跟蹤系統，其特征在于：毫米波Ka波段平板裂縫陣天線的天線陣面分為4個象限，每一個象限分為16個子陣，每個子陣由平面陣、耦合波導、饋電網絡組成，子陣之間輻射波導均共用采用箱梁結構的短路板。

4.如權利要求1所述的四通道毫米波數字和差單脈沖精密跟蹤系統，其特征在于：目標回波信號經雷達天線陣面4個子陣接收送至4只全相參固態R組件，經過限幅低噪聲放大后送至四路超外差線性接收機二次混頻、放大、濾波后得到中頻回波信號。

5.如權利要求4所述的四通道毫米波數字和差單脈沖精密跟蹤系統，其特征在于：經毫米波Ka波段平板裂縫陣天線陣面4個子陣接收的目標回波信號RF_in，通過4只全相參固態R組件限幅低噪聲放大后送至四路超外差線性接收機進行鏡像抑制混頻、低噪放、數控衰減、二次混頻、中頻放大后得到中頻回波信號IF_in；中頻回波信號經信號處理模塊中的模數轉換器AD進行模數轉換為數字中頻信號，再經直接數字控制器DDC數字下變頻和幅相修正，完成通道校正、中頻數字和差，形成數字和差所需的權系數，實現接收數字和差波束形成，利用形成的方位差波束得到需要的方位差△A，利用形成的和波束得到和∑，利用形成的俯仰差波束得到俯仰差△E；方位差△A，和∑、俯仰差△E通過和、方位差、俯仰差支路相連的MTI濾波器進行脈壓、MTI濾波、幅相計算，完成角誤差解算和目標檢測，獲得目標的方位、俯仰角誤差信息。

6.如權利要求1所述的四通道毫米波數字和差單脈沖精密跟蹤系統，其特征在于：頻率綜合器產生的標準射頻校正信號，通過全相參固態R組件至四路超外差線性接收機得到中頻校正信號，信號處理模塊分別經4只并行通道連接的快速傅里葉變換FFT模塊，進行快速傅里葉變換FFT運算得到各通道的幅度和相位值。