[發明專利]一種雙頻段全極化集成微波雷達系統

在審

• 申請號: 202210302710.4
• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN114779175A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 李奇;李財品;張升;李錦偉;劉嬌
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G01S7/28
• 分類號: G01S7/28;G01S7/40;G01S13/88;H01Q1/22;H01Q21/30
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 程何

1.一種雙頻段全極化集成微波雷達系統，其特征在于：包括控制計算機、信號設備、微波通道設備和天線設備；控制計算機連接在信號設備前端，信號設備后端連接微波通道設備，天線設備安裝在微波通道設備的輸出端；

所述控制計算機用于人機交互，進行雷達工作參數和功能的配置；

所述信號設備接收控制計算機的指令；將控制指令發送微波通道控制單元，經過解碼后，對微波通道內的部組件工作狀態進行控制；同時，信號設備采用TTL協議直接發送發射、接收或內部定標時序控制信號至微波通道控制單元，經過轉發后對微波通道內各部組件工作時序進行控制；同時輸出中頻發射信號至微波通道設備，并接收微波通道設備發送的中頻回波信號；

所述微波通道設備接收中頻發射信號，經過發射通道的上變頻和放大處理，形成射頻發射信號發送到天線單元；同時，微波通道設備接收天線單元輸出的射頻回波信號，經過低噪放和接收機的下變頻和放大處理后，轉變成中頻回波信號發送到信號設備進一步處理；微波通道設備的控制單元獲得信號設備發出的控制指令和時序控制信號，轉發后實現內部部組件控制；所述天線設備用于將微波通道設備輸出的射頻發射信號輻射出去；同時，接收射頻回波信號傳遞至微波通道設備。

2.根據權利要求1所述的一種雙頻段全極化集成微波雷達系統，其特征在于：所述信號設備包括信號板、數據板、控制板和電源；控制板分別與信號板和數據板連接；電源為所有板卡提供所需電壓電流；

所述控制板接收控制計算機的指令，生成相應的狀態控制指令和時序控制信號，分別發送給信號板和數據板，保證有統一的工作時序和狀態。

3.根據權利要求1所述的一種雙頻段全極化集成微波雷達系統，其特征在于：所述微波通道設備工作頻段包含C/Ku兩個頻段，可獨立或同時工作。

4.根據權利要求3所述的一種雙頻段全極化集成微波雷達系統，其特征在于：所述微波通道設備包括C頻段發射通道、C頻段低噪放模塊、C頻段定標器、C頻段接收機、Ku頻段發射通道、Ku頻段低噪放模塊、Ku頻段定標器、Ku頻段接收機、頻率源單元、控制單元和微波電源；

所述C頻段發射通道包括上變頻器、參考定標耦合器、功率放大器、發射定標耦合器、極化切換開關、H極化環行器、V極化環行器，上變頻器和功率放大器用于將中頻發射信號依次進行上變頻后放大處理后發送到天線單元；參考定標器耦合器和發射定標器耦合器用于提取耦合定標信號；極化切換開關用于極化通道選擇切換；H極化環行器和V極化環行器用于收發信號的分離；

所述C頻段低噪放模塊內部分為兩路通道，包含限幅器X1、限幅器X2、接收/定標開關T1、接收/定標開關T2、低噪聲放大器L1和低噪聲放大器L2，限幅器X1和限幅器X2用于保護低噪放不被大功率燒毀；接收/定標開關T1、接收/定標開關T2用于接收或定標狀態時信號流向切換；低噪聲放大器L1和低噪聲放大器L2用于雷達回波信號的放大；

所述C頻段定標器包含參考定標衰減器、第一功分器、接收定標衰減器、第二功分器、第三功分器、第四功分器、開關T3、開關T4，用于在不同定標工作狀態，進行信號流向的切換；

Ku頻段發射通道、Ku頻段低噪放模塊、Ku頻段定標器分別與C頻段發射通道、C頻段低噪放模塊、C頻段定標器技術實現架構一致；

所述頻率源單元輸出2路不同頻點的發射本振信號，分別提供給C頻段發射通道上變頻器、Ku頻段發射通道上變頻器，實現上變頻功能；輸出2路C頻段接收本振信號提供給C頻段第一接收機和C頻段第二接收機，實現下變頻功能；輸出2路Ku頻段接收本振信號提供給Ku頻段第一接收機和Ku頻段第二接收機，實現下變頻功能；

所述控制單元用于接收信號設備發出的狀態控制指令和時序控制信號，分別發送給各個部組件，保證有統一的工作時序和狀態；

所述微波電源用于將外部交流供電轉換為內部所需的直流電壓，并輸送給微波通道內各部組件，保證正常工作。

5.根據權利要求4所述的一種雙頻段全極化集成微波雷達系統，其特征在于：所述微波通道為一體式機柜產品；微波通道機柜內部懸空固定安裝板，Ku和C兩個頻段的部組件分別位于安裝板的上下兩面；控制單元、微波電源和頻率源安裝在機柜底部；機柜內功率放大器、低噪放模塊的位置粘貼吸波材料，改善電磁環境。