[發(fā)明專利]低鏈路損耗的毫米波相控陣?yán)走_(dá)及其探測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110472691.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113376622B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁滿來(lái);王雪梅;唐躒;丁赤飚;曲佳萌;吳蒙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院
• 主分類號(hào): G01S13/02
• 分類號(hào): G01S13/02;G01S13/89;G01S7/35
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 肖艷

本發(fā)明提供一種低鏈路損耗的毫米波相控陣?yán)走_(dá)及其探測(cè)方法，該相控陣?yán)走_(dá)包括發(fā)射器、第一移相器、耦合器、發(fā)射鏈路、接收鏈路和混頻器；第一移相器用于接收發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)，并對(duì)信號(hào)的相位進(jìn)調(diào)整；耦合器用于將調(diào)整后的信號(hào)分成第一信號(hào)和第二信號(hào)；第二移相器用于對(duì)第一信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的第一信號(hào)通過(guò)發(fā)射天線發(fā)射到預(yù)設(shè)區(qū)域；第三移相器用于通過(guò)接收天線接收預(yù)設(shè)區(qū)域的調(diào)整后的第一信號(hào)反射的回波信號(hào)，并對(duì)回波信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)整；混頻器用于對(duì)第二信號(hào)和調(diào)整后的回波信號(hào)進(jìn)行混頻處理，以根據(jù)混頻處理結(jié)果獲取雷達(dá)探測(cè)結(jié)果。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)降低移相器的整體插入損耗，進(jìn)而降低資源消耗，提高整個(gè)相控陣鏈路的增益和性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低鏈路損耗的毫米波相控陣?yán)走_(dá)及其探測(cè)方法。

背景技術(shù)

相比脈沖體制系統(tǒng)，毫米波FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave，調(diào)頻連續(xù)波)系統(tǒng)具有發(fā)射功率低，架構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。且毫米波FMCW系統(tǒng)的體積小、重量輕、應(yīng)用平臺(tái)靈活等，因此，廣泛應(yīng)用于成像和探測(cè)等領(lǐng)域。

但隨著頻段的提升，毫米波FMCW系統(tǒng)中器件的損耗變大，導(dǎo)致毫米波FMCW系統(tǒng)的整體性能惡化。

如圖1所示，在現(xiàn)有的毫米波FMCW系統(tǒng)中，為了確保相控陣鏈路具有良好的移相功能，則在相控陣鏈路中的發(fā)射鏈路和接收鏈路上設(shè)置高位數(shù)的移相器。但是，由于移相器的位數(shù)越高，插入損耗越大。所以，在發(fā)射鏈路和接收鏈路上設(shè)置高位數(shù)的移相器，使得相控陣鏈路整體的損耗較大，毫米波FMCW系統(tǒng)整體的信噪比下降，進(jìn)而對(duì)毫米波FMCW系統(tǒng)的成像和探測(cè)等功能造成嚴(yán)重影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種低鏈路損耗的毫米波相控陣?yán)走_(dá)及其探測(cè)方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中相控陣鏈路中的發(fā)射鏈路和接收鏈路上設(shè)置的移相器均具有較大的插入損耗，導(dǎo)致相控陣鏈路損耗大，嚴(yán)重影響毫米波FMCW系統(tǒng)的整體性能的缺陷，實(shí)現(xiàn)在保證移相功能的同時(shí)，降低相控陣鏈路損耗。

本發(fā)明提供一種低鏈路損耗的毫米波相控陣?yán)走_(dá)，包括發(fā)射器、第一移相器、耦合器、發(fā)射鏈路、接收鏈路和混頻器；

其中，所述發(fā)射鏈路包括第二移相器，所述接收鏈路包括第三移相器；

所述第一移相器用于接收所述發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)，并對(duì)所述信號(hào)的相位進(jìn)調(diào)整；

所述耦合器用于將調(diào)整后的所述信號(hào)分成第一信號(hào)和第二信號(hào)；

所述第二移相器用于對(duì)所述第一信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的第一信號(hào)通過(guò)發(fā)射天線發(fā)射到預(yù)設(shè)區(qū)域；

所述第三移相器用于通過(guò)接收天線接收所述預(yù)設(shè)區(qū)域的所述調(diào)整后的第一信號(hào)反射的回波信號(hào)，并對(duì)所述回波信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)整；

所述混頻器用于對(duì)所述第二信號(hào)和調(diào)整后的回波信號(hào)進(jìn)行混頻處理，以根據(jù)混頻處理結(jié)果獲取雷達(dá)探測(cè)結(jié)果；

其中，所述第一移相器調(diào)整的相位的方向與所述第二移相器調(diào)整的相位的方向相同，所述第二移相器調(diào)整的相位與所述第三移相器調(diào)整的相位相同。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種低鏈路損耗的毫米波相控陣?yán)走_(dá)，所述第一移相器的位數(shù)大于所述第二移相器的位數(shù)，且大于所述第三移相器的位數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種低鏈路損耗的毫米波相控陣?yán)走_(dá)，所述第一移相器的移相范圍大于所述第二移相器的移相范圍，且大于所述第三移相器的移相范圍。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種低鏈路損耗的毫米波相控陣?yán)走_(dá)，所述發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)為FMCW調(diào)制信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種低鏈路損耗的毫米波相控陣?yán)走_(dá)，所述發(fā)射器、第一移相器、耦合器、發(fā)射鏈路、接收鏈路和混頻器集成在同一基板上。

本發(fā)明還提供一種基于低鏈路損耗的毫米波相控陣?yán)走_(dá)的探測(cè)方法，包括：