CN105372639A - 一种无线脉冲收发装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线脉冲收发装置，包括无线同步脉冲发射机和无线同步脉冲接收机，其中：无线同步脉冲发射机包括依次连接的频率源、射频开关、衰减器、功率放大器和第一天线；无线同步脉冲接收机包括依次连接的第二天线、腔体滤波器、低噪声放大器、驱动放大器、对数检波放大器、门限比较器和整形器；无线同步脉冲发射机通过第一天线与无线同步脉冲接收机的第二天线无线连接。本发明提供的无线脉冲收发装置，通过无线方式在雷达与标校塔之间传输同步脉冲，同步脉冲信号通过空间传输，从而替代了长电缆，避免了架线难、使用不方便的缺陷，整个装置重量轻，使用灵活方便，成本低，可以很好地满足实际应用的需要。

Description

一种无线脉冲收发装置
技术领域
本发明属于雷达调试装置技术领域，具体涉及一种无线脉冲收发装置。
背景技术
无线同步脉冲收发装置用于雷达安装调试时，雷达与标校塔之间需要雷达同步脉冲，此装置就完成了雷达与标校塔之间的同步脉冲传输。
现有的雷达与标校塔之间的同步脉冲传输通常是拉一根很长的电缆，当标校塔位置较远时，电缆放置困难，在使用中很不方便，尤其是中间有障碍物的地方铺设起来更是费时费事。
现有技术中存在雷达与标校塔之间的同步脉冲传输架线难、使用不方便的缺陷。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可避免出现上述技术缺陷的无线脉冲收发装置。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种无线脉冲收发装置，其特征在于，包括无线同步脉冲发射机和无线同步脉冲接收机，其中：
所述无线同步脉冲发射机包括依次连接的频率源、射频开关、衰减器、功率放大器和第一天线；
所述无线同步脉冲接收机包括依次连接的第二天线、腔体滤波器、低噪声放大器、驱动放大器、对数检波放大器、门限比较器和整形器；
所述无线同步脉冲发射机通过所述第一天线与所述无线同步脉冲接收机的所述第二天线无线连接。
进一步地，所述频率源包括依次连接的温补晶振、锁相环、无源三阶环路滤波器、压控振荡器和功分器，所述功分器还与所述锁相环相连接。
进一步地，所述功分器的型号为SBTC-2-10L+。
进一步地，所述压控振荡器的型号为V582ME19-LF。
进一步地，所述频率源为1000MHz频率源。
进一步地，所述对数检波放大器的型号为AD8319ACPZ-R2。
本发明提供的无线脉冲收发装置，通过无线方式在雷达与标校塔之间传输同步脉冲，同步脉冲信号通过空间传输，从而替代了长电缆，避免了架线难、使用不方便的缺陷，整个装置重量轻，使用灵活方便，成本低，可以很好地满足实际应用的需要。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为无线同步脉冲发射机的电路结构框图；
图3为无线同步脉冲接收机的电路结构框图；
图4为频率源的电路结构框图；
图5为频率源的电路图；
图6为射频开关和衰减器的电路连接图；
图7为对数检波放大器、门限比较器和整形器的电路连接图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种无线脉冲收发装置，包括无线同步脉冲发射机和无线同步脉冲接收机，同步脉冲从无线同步脉冲发射机端输入，通过空间传输，最后由无线同步脉冲接收机输出同步脉冲信号。
如图2所示，无线同步脉冲发射机包括依次连接的频率源、射频开关、衰减器、功率放大器和第一天线；频率源为1000MHz频率源；1000MHz频率源的信号经过由同步脉冲触发的射频开关变成调制的射频信号，经过功率放大器放大后，通过第一天线向空间辐射。无线同步脉冲发射机具体技术指标有：1、最大输出功率≥10瓦；2、功率调整范围31dB；3、频率源相位噪声≤-90dBc/Hz@1kHz。
如图4和图5所示，所述频率源包括依次连接的温补晶振、锁相环、无源三阶环路滤波器、压控振荡器和功分器，所述功分器还与所述锁相环相连接。1000MHz频率源的指标有：1、输出1000MHz信号，2、输出功率≥1毫瓦，3、相位噪声≤-90dBc/Hz@1kHz。1000MHz频率源的锁相环芯片采用ANALOG公司的ADF4106BRUZ，该芯片最高工作频率为6GHz，归一化噪位噪声为-219dBc/Hz。参考晶振采用博亚电子10MHz的温补晶振CXOSD5，该温补晶振相位噪声为-145dBc/Hz@1kHz，频率稳定度在-40℃到85℃范围内为±0.5PPM。VCO(压控振荡器)采用Z-COM公司的V582ME19-LF，输出频率范围980-1155MHz，调谐灵敏度为60MHz/V，输出功率为5dBm。功分器芯片采用MINI-CIRCUIT公司的SBTC-2-10L+。频率源的各个器件之间的连接电路原理图如图5所示，温补晶振U4的输出连接锁相环U2的8脚，给锁相环U2提供参考频率，锁相环U2的CP脚与压控振荡器U1的调谐端TUNE之间用无源三阶环路滤波器相连，该三阶环路滤波器是由C6、C3、R2组成的二阶滤波器和R3、C5组成的辅助滤波器所合成，鉴相频率为10MHz，环路带宽设计为200KHz,计算三阶环路滤波器的值分别为C6为330pF,C3为4.7nF,R2为470欧姆,R3为910欧姆,C5为150pF。三阶环路滤波器目的是将U2的CP脚输出的鉴相电流转换成控制电压，并抑制鉴相频率的输出纹波。U1的射频输出端接两功分器U3的射频输入6脚，U3的4脚作为锁相环的射频反馈信号输入到U2的6脚。U3的3脚作为频率源的输出信号。
图6为射频开关和衰减器的电路连接图，图5中的射频输出接图6中的射频输入，如图6所示，射频开关U1和U2采用高隔离的HMC194AMS8E，TTL电平控制，单个开关隔离可达50dB。为通过隔离度采用两级射频开关。射频开关输出接衰减器U3，U2采用HMC274QS16E，5为TTL电平控制的31dB衰减器，步进1dB；同步脉冲输入经过U4非门芯片SN74HC04DP驱动产生控制信号A1和B1，A1连接射频开关U1的1脚和U2的2脚，B1连接射频开关U1的2脚和U2的1脚，同步脉冲高电平射频开关处于开状态，低电平射频开关处于关状态。
图6的射频输出接功率放大器的输入，采用高线性LDMOS工艺的半集成MHWIC910单片功率放大器，增益为39dB，输出功率为40dBm。将该单片放大器直接焊接在镀银的铜底座上，再固定在散热器上，可以防止功放管过热烧毁。为了提高可靠性及线性采用平衡放大，输出端用隔离器保护。
如图3所示，所述无线同步脉冲接收机包括依次连接的第二天线、腔体滤波器、低噪声放大器、驱动放大器、对数检波放大器、门限比较器和整形器。所述无线同步脉冲发射机通过所述第一天线与所述无线同步脉冲接收机的所述第二天线无线连接。腔体滤波器的作用是把工作频率外的射频信号抑制掉，使有用的信号输入低噪声放大器，低噪声放大器的输出接驱动放大器的输入，使射频小信号进一步的放大，放大后的射频信号输入对数检波放大器，把射频调制信号转换为视频信号，视频信号经过门限比较器后输出为同步脉冲信号，同步脉冲信号经过整形器输出。
腔体滤波器工作频率为980-1020MHz，插损小于2dB，偏离中心频率100MHz，抑制大于65dB。腔体滤波器输出接低噪声放大器，要求低噪声放大器噪声系数≤2，增益≥20Db，驻波小于1.5。驱动放大器增益≥30dB，驻波小于1.5，驱动放大器的输出接图7中的射频输入端，如图7所示，射频输入对数检波放大器U1，U1采用ANALOG公司的AD8319ACPZ-R2，工作频率从1MHz到10GHz，检波动态范围为45dB，功耗低，线性度好。U1检波输出为负斜率电平，输入射频功率越高，U1检波输出电平越低，需要把负斜率电平转换为正斜率(检波输出电平与输入射频功率成正比)电平，检波后的脉冲信号用运放U2(AD8051ARZ)实现减法放大电路，减法放大电路由R4、R5、R6、R7、R8和U2组成。U2的输出进入门限比较器U3，用可变电阻器R11产生可调的门限，U3的输出接入D触发器U4进行脉冲整形，同步脉冲经过U4输出。
本发明提供的无线脉冲收发装置，通过无线方式在雷达与标校塔之间传输同步脉冲，同步脉冲信号通过空间传输，从而替代了长电缆，避免了架线难、使用不方便的缺陷，整个装置重量轻，使用灵活方便，成本低，可以很好地满足实际应用的需要。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种无线脉冲收发装置，其特征在于，包括无线同步脉冲发射机和无线同步脉冲接收机，其中：
所述无线同步脉冲发射机包括依次连接的频率源、射频开关、衰减器、功率放大器和第一天线。
所述无线同步脉冲接收机包括依次连接的第二天线、腔体滤波器、低噪声放大器、驱动放大器、对数检波放大器、门限比较器和整形器。
所述无线同步脉冲发射机通过所述第一天线与所述无线同步脉冲接收机的所述第二天线无线连接。
2.根据权利要求1所述的无线脉冲收发装置，其特征在于，所述频率源包括依次连接的温补晶振、锁相环、无源三阶环路滤波器、压控振荡器和功分器。所述功分器还与所述锁相环相连接。
3.根据权利要求1和2所述的无线脉冲收发装置，其特征在于，所述功分器的型号为SBTC-2-10L+。
4.根据权利要求2所述的无线脉冲收发装置，其特征在于，所述压控振荡器的型号为V582ME19-LF。
5.根据权利要求1所述的无线收发装置，其特征在于，所述频率源为1000MHz频率源。
6.根据权利要求1所述的无线脉冲收发装置，其特征在于，所述对数放大器的型号为AD8319ACPZ-R2。
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