CN104375127A - 一种包含二极管混频电路的雷达接收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包含二极管混频电路的雷达接收系统,包括雷达主天线、第一射频网络、第一T/R组件、第一混频模块、第一接收机、天线控制模块、副天线、第二射频网络、第二T/R组件、第二混频模块、第二接收机、驱动模块、转台、轴角编码器；雷达主天线和副天线均位于转台上；雷达主天线、第一射频网络、第一T/R组件、第一混频模块、第一接收机、天线控制模块依次相连；所述副天线、第二射频网络、第二T/R组件、第二混频模块、第二接收机、天线控制模块依次相连。本发明主天线和副天线的设计，使雷达系统的信号接收更加准确，减少误差引起的接收失误等问题，同时编码控制转台，精确转台的转动角度，提供更加精确地信号接收功能。

Description

一种包含二极管混频电路的雷达接收系统

技术领域

本发明公开了一种包含二极管混频电路的雷达接收系统，属于信号处理技术领域。

背景技术

近几十年来，天线和雷达都有惊人的发展，但基本院里没有重大突破。目前，天线的种类形态层出不穷，性能要求越来越高，应用领域不断扩展，军事装备和国民经济的迫切需求推动和牵引着天线理论和技术的日新月异的发展，在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备和装置，使及其、设备或生产过程自动的按照预定的规律进行，而近几十年来，自动控制技术的应用范围已扩展到社会生活的各个领域中，已成为生活中不能缺少的组成部分，雷达天线的形状虽然千奇百怪，但都有一个共同作用，即都是把电磁波集中起来形成波束实现定向辐射，只是由于各种雷达所用的无线电波波长不同，才使它们的天线外形呈现出千姿百态的差异，当强大的波束扫描到控制目标时，根据雷达收到回波时天线所指示的方位，便可以知道目标的方位，并根据波束由雷达发射到目标和由目标反射回到雷达所需要的时间、电波在空间的传播速度，就可计算出雷达与目标直接的距离。

专利号为201210517630.7，专利名称为一种雷达系统，该专利针对现有技术中问题提出了解决的问题，但是该专利中雷达系统的功能并不十分全面，没有充分的体现雷达系统的功能。

专利号为201180012113.8，专利名称为一种雷达系统，该专利指出了现有技术中雷达系统尺寸和成本方面的问题，也给出一定的解决方案，但该解决方案过于理想化，并没有给出具体的实现技术手段。

同时，现有技术中常用的雷达系统普遍存在结构复杂，功耗较大的问题，需要进一步改进。在雷达电路必不可少的混频电路环节也普遍存在干扰哨叫和反向辐射的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种包含二极管混频电路的雷达接收系统，采用主副双天线的设计结合二极管混频电路的使用。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种包含二极管混频电路的雷达接收系统，包括雷达主天线、第一射频网络、第一T/R组件、第一混频模块、第一接收机、天线控制模块、副天线、第二射频网络、第二T/R组件、第二混频模块、第二接收机、驱动模块、转台、轴角编码器；所述雷达主天线和副天线均位于转台上；

所述雷达主天线、第一射频网络、第一T/R组件、第一混频模块、第一接收机、天线控制模块依次相连；

所述副天线、第二射频网络、第二T/R组件、第二混频模块、第二接收机、天线控制模块依次相连；

所述天线控制模块还分别与驱动模块和轴角编码器相连，所述驱动模块、轴角编码器分别还与转台相连；

所述雷达主天线接收信号后发送到第一射频网络，所述第一射频网络将信号分成多路后进入第一T/R组件，信号进入第一T/R组件经过第一T/R组件内部的滤波以及信号放大处理后，进入第一混频模块，第一混频模块将信号变频到第一接收机接收的频率范围后进入第一接收机，第一接收机对信号进行移相、混频和采样后送入天线控制模块进行信号分析；

所述副天线接收信号分别经过第二射频网络、第二T/R组件、第二混频模块、第二接收机的处理后进入天线控制模块后进行信号分析；

所述天线控制模块分析第一接收机和第二接收机的信号后，向驱动模块发送命令，驱动转台转动，同时通过轴角编码器编码转台的转动角度，通过天线控制模块，使转台转动到相应的位置；

所述第一和第二混频模块的电路结构相同，均包括第一至第四二极管、第一和第二变压器，其中，第一变压器输入端的一端为混频模块的LO口，第一变压器输入端的另一端接地，第一变压器输出端的一端分别和第一二极管的正极、第四二极管的负极相连接，第一变压器输出端的另一端分别和第三二极管的正极、第二二极管的负极相连接，第一变压器输出端的中点接地，第四二极管的正极分别和第三二极管的负极、第二变压器输入端的一端相连接，第一二极管的负极分别和第二二极管的正极、第二变压器输入端的另一端相连接，第二变压器输入端的中点为混频模块的IF口，第二变压器输出端的一端为混频模块的RF口，第二变压器输出端的另一端接地。

作为本发明的进一步优化方案，所述轴角编码器采用光电式轴角编码器。

作为本发明的进一步优化方案，所述雷达主天线采用微带贴片阵列天线。

作为本发明的进一步优化方案，所述微带贴片阵列天线的为1×16阵列天线。

作为本发明的进一步优化方案，所述第一接收机为差模跟踪接收机或单脉冲跟踪接收机。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明该雷达系统结合了多种功能，提高了系统的应用范围，加上主天线和副天线的设计，使雷达系统的信号接收更加准确，减少误差引起的接收失误等问题，同时编码控制转台，精确转台的转动角度，提供更加精确地信号接收功能，设计新颖，值得推广。采用的二极管混频电路，减少了干扰哨叫的可能，降低了反向辐射。

附图说明

图1是本发明的电路模块连接示意图。

图2是本发明中，二极管混频电路的示意图，

其中：D1至D4分别为第一至第四二极管，T1和T2分别为第一和第二变压器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的特定功能。因此，可以理解的是，本发明的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明的电路模块连接示意图如图1所示，一种包含二极管混频电路的雷达接收系统，包括雷达主天线、第一射频网络、第一T/R组件、第一混频模块、第一接收机、天线控制模块、副天线、第二射频网络、第二T/R组件、第二混频模块、第二接收机、驱动模块、转台、轴角编码器；所述雷达主天线和副天线均位于转台上；

所述雷达主天线、第一射频网络、第一T/R组件、第一混频模块、第一接收机、天线控制模块依次相连；

所述副天线、第二射频网络、第二T/R组件、第二混频模块、第二接收机、天线控制模块依次相连；

所述天线控制模块还分别与驱动模块和轴角编码器相连，所述驱动模块、轴角编码器分别还与转台相连；

所述雷达主天线接收信号后发送到第一射频网络，所述第一射频网络将信号分成多路后进入第一T/R组件，信号进入第一T/R组件经过第一T/R组件内部的滤波以及信号放大处理后，进入第一混频模块，第一混频模块将信号变频到第一接收机接收的频率范围后进入第一接收机，第一接收机对信号进行移相、混频和采样后送入天线控制模块进行信号分析；

所述副天线接收信号分别经过第二射频网络、第二T/R组件、第二混频模块、第二接收机的处理后进入天线控制模块后进行信号分析；

所述天线控制模块分析第一接收机和第二接收机的信号后，向驱动模块发送命令，驱动转台转动，同时通过轴角编码器编码转台的转动角度，通过天线控制模块，使转台转动到相应的位置。

本发明中，所述第一和第二混频模块均为二极管混频电路，如图2所示，其电路结构均包括第一至第四二极管、第一和第二变压器，其中，第一变压器输入端的一端为混频模块的LO口，第一变压器输入端的另一端接地，第一变压器输出端的一端分别和第一二极管的正极、第四二极管的负极相连接，第一变压器输出端的另一端分别和第三二极管的正极、第二二极管的负极相连接，第一变压器输出端的中点接地，第四二极管的正极分别和第三二极管的负极、第二变压器输入端的一端相连接，第一二极管的负极分别和第二二极管的正极、第二变压器输入端的另一端相连接，第二变压器输入端的中点为混频模块的IF口，第二变压器输出端的一端为混频模块的RF口，第二变压器输出端的另一端接地。

作为本发明的进一步优化方案，所述轴角编码器采用光电式轴角编码器。

作为本发明的进一步优化方案，所述雷达主天线采用微带贴片阵列天线。

作为本发明的进一步优化方案，所述微带贴片阵列天线的为1×16阵列天线。

作为本发明的进一步优化方案，所述第一接收机为差模跟踪接收机或单脉冲跟踪接收机。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种包含二极管混频电路的雷达接收系统，其特征在于：包括雷达主天线、第一射频网络、第一T/R组件、第一混频模块、第一接收机、天线控制模块、副天线、第二射频网络、第二T/R组件、第二混频模块、第二接收机、驱动模块、转台、轴角编码器；所述雷达主天线和副天线均位于转台上；

所述雷达主天线、第一射频网络、第一T/R组件、第一混频模块、第一接收机、天线控制模块依次相连；

所述副天线、第二射频网络、第二T/R组件、第二混频模块、第二接收机、天线控制模块依次相连；

所述天线控制模块还分别与驱动模块和轴角编码器相连，所述驱动模块、轴角编码器分别还与转台相连；

所述雷达主天线接收信号后发送到第一射频网络，所述第一射频网络将信号分成多路后进入第一T/R组件，信号进入第一T/R组件经过第一T/R组件内部的滤波以及信号放大处理后，进入第一混频模块，第一混频模块将信号变频到第一接收机接收的频率范围后进入第一接收机，第一接收机对信号进行移相、混频和采样后送入天线控制模块进行信号分析；

所述副天线接收信号分别经过第二射频网络、第二T/R组件、第二混频模块、第二接收机的处理后进入天线控制模块后进行信号分析；

所述天线控制模块分析第一接收机和第二接收机的信号后，向驱动模块发送命令，驱动转台转动，同时通过轴角编码器编码转台的转动角度，通过天线控制模块，使转台转动到相应的位置；

所述第一和第二混频模块的电路结构相同，均包括第一至第四二极管、第一和第二变压器，其中，第一变压器输入端的一端为混频模块的LO口，第一变压器输入端的另一端接地，第一变压器输出端的一端分别和第一二极管的正极、第四二极管的负极相连接，第一变压器输出端的另一端分别和第三二极管的正极、第二二极管的负极相连接，第一变压器输出端的中点接地，第四二极管的正极分别和第三二极管的负极、第二变压器输入端的一端相连接，第一二极管的负极分别和第二二极管的正极、第二变压器输入端的另一端相连接，第二变压器输入端的中点为混频模块的IF口，第二变压器输出端的一端为混频模块的RF口，第二变压器输出端的另一端接地。

2.如权利要求1所述的一种包含二极管混频电路的雷达接收系统，其特征在于：所述轴角编码器采用光电式轴角编码器。

3.如权利要求1所述的一种包含二极管混频电路的雷达接收系统，其特征在于：所述雷达主天线采用微带贴片阵列天线。

4.如权利要求3所述的一种包含二极管混频电路的雷达接收系统，其特征在于：所述微带贴片阵列天线的为1×16阵列天线。

5.如权利要求1所述的一种包含二极管混频电路的雷达接收系统，其特征在于：所述第一接收机为差模跟踪接收机或单脉冲跟踪接收机。