CN109633617A - 一种基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端 - Google Patents

一种基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端，包括接收通道选择开关电路和发射通道选择开关电路；所述接收通道选择开关电路接入四路信号，接收通道选择开关电路输出信号经混频电路和放大电路输出；所述发射通道选择开关电路经混频电路、放大电路接入发射信号，由两路输出，其中一路输出接至接收通道选择开关电路输入端的和差信号支路，另一路输出接至天线。本发明在毫米波上实现通道合并，接收通道由多个通道变成一个通道，两个发射通道共用部分器件将输入的多通道信号转变成按一定时序排列的含有和、俯仰差、方位差及引信回波等多种信息的单通道中频信号。

Description

一种基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端
技术领域
本发明涉及一种基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端，属于。
背景技术
现有技术如图3所示，设计过程复杂繁琐，设计难度相对较大；由于三个接收通道要求相位和增益保持一致，对器件和电路的布局走线的一致性提出更高要求，调试和校准难度增加，成本增加；传统雷达导引头和差通道接收链路即使经过调试和校准，由于器件受温度影响不一致性，很难保证在全温范围内和差接收机的一致，造成对目标空间角位置误差增加。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端，该基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端能有效降低毫米波收发前端的设计难度，减少器件使用数量、降低成本、减小体积；由于通道数量的合并、减少，降低了调试和校准难度，易于实现毫米波收发前端多通道接收链路全温范围内的一致性。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端，包括接收通道选择开关电路和发射通道选择开关电路；所述接收通道选择开关电路接入四路信号，接收通道选择开关电路输出信号经混频电路和放大电路输出；所述发射通道选择开关电路经混频电路、放大电路接入发射信号，由两路输出，其中一路输出接至接收通道选择开关电路输入端的和差信号支路，另一路输出接至天线。
所述四路信号分别为天线的引信接收信号、和差网络的方位差信号、和差网络的俯仰差信号、和差网络的和差信号。
所述天线为毫米波平板裂缝天线。
还有本振通道，本振通道向接收通道选择开关电路后级的混频电路和发射通道选择开关电路前级的混频电路输出本振源。
所述发射通道选择开关电路中有SP2T开光将信号分两路输出。
所述接收通道选择开关电路输出信号发送至中频接收机进行分离，由中频接收机将分离信号发送至信号处理器，信号处理器通过通道选择控制信号对接收通道选择开关电路的时序进行控制。
本发明的有益效果在于：在毫米波上实现通道合并，接收通道由多个通道变成一个通道，两个发射通道共用部分器件将输入的多通道信号转变成按一定时序排列的含有和、俯仰差、方位差及引信回波等多种信息的单通道中频信号；减少了接收通道合并、发射通道合并部分的器件(数控衰减器、放大器、滤波器和混频器)，进而降低了产品成本，减小了产品体积。
附图说明
图1是本发明的原理示意图；
图2是本发明一种实施方式的连接示意图；
图3是现有技术的原理示意图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示的一种基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端，包括接收通道选择开关电路和发射通道选择开关电路；所述接收通道选择开关电路接入四路信号，接收通道选择开关电路输出信号经混频电路和放大电路输出；所述发射通道选择开关电路经混频电路、放大电路接入发射信号，由两路输出，其中一路输出接至接收通道选择开关电路输入端的和差信号支路，另一路输出接至天线。
所述四路信号分别为天线的引信接收信号、和差网络的方位差信号、和差网络的俯仰差信号、和差网络的和差信号。
所述天线为毫米波平板裂缝天线。
还有本振通道，本振通道向接收通道选择开关电路后级的混频电路和发射通道选择开关电路前级的混频电路输出本振源。
所述发射通道选择开关电路中有SP2T开光将信号分两路输出。
所述接收通道选择开关电路输出信号发送至中频接收机进行分离，由中频接收机将分离信号发送至信号处理器，信号处理器通过通道选择控制信号对接收通道选择开关电路的时序进行控制。
实施例1
如图2所示，发射通道主要实现将中频信号上变频到Ka波段并通过通道选择将Ka信号送到天线，主要包含功放、环形器、混频器、开关、滤波等关键器件。按发射中频信号流向从右向左依次是混频器(插入损耗L＝-10dB)、滤波器(插入损耗L＝-4dB)、放大器(增益G＝23dB、 1dB压缩点P-1＝15dBm)、滤波器(插入损耗L＝-3dB)、放大器(增益 G＝13dB、1dB压缩点P-1＝16dBm)、模式切换SP2T(单刀双掷)开关(插入损耗L＝-4dB，隔离度ISO＝80dB)：模式切换开关在引信模式时，切换至上路引信发射通道；在导引头模式时，切换至下路导引头和发射通道。引信发射通道从右向左依次是功率放大器(增益G＝20dB、饱和功率Psat＝30dBm)、隔离器(插入损耗L＝-1dB)，然后通过微带波导转换，最终引信发射信号通过引信发射波导送至发射天线口面辐射出去。导引头和发射通道从右向左先经过一个调试切换SP2T开关，该开关在系统处于调试模式时，切换至上路，此时信号只经过一级放大器(增益G＝14dB、1dB压缩点P-1＝16dBm)放大送入定向耦合器；调试开关在系统全功能测试或作战任务剖面时，切换至下路：信号从右至左依次经过放大器(增益G＝14dB、1dB压缩点P-1＝16dBm)、功率分配电桥(插入损耗L＝-4dB)、上下两路每路各含一级驱动功率放大器(增益G＝20dB、饱和功率Psat＝30dBm)和一级功率放大器(增益G＝14dB、饱和功率Psat＝43dBm)、功率合成电桥(插入损耗L＝-0.7dB)、定向耦合器(耦合度14dB)、经环形器(插入损耗L＝-1dB)送至微带波导转换、最终导引头发射信号通过和波导送至天线口面辐射出去。
接收通道主要实现将天线接收到的Ka信号通过通道选择后低噪声放大并下变频到中频信号，主要包含低噪放、限幅器、环形器、混频器、开关、滤波等关键器件。导引头回波三路信号(和、俯仰、方位)接收通道和引信接收通道在通道合并前基本相同，和通道因接收发射共用波导口而多一级环形器。以中一接收通道为例，按信号流向从左至右依次是波导、微带波导转换(插入损耗L＝-0.3dB)、限幅器(插入损耗L＝-1dB、承受功率34dBm、限幅电平17dBm)、低噪声放大器(增益G＝31dB、噪声系数NF＝2.1dB、1dB压缩点P-1＝8dBm)，然后通过通道选择开关(插入损耗L＝-2dB)完成通道合并，最终成为一路。再经过滤波器(插入损耗L＝-3dB)、收发切换开关(插入损耗L＝-1dB、隔离度30dB，发射时此开关关断，接收时闭合)、放大器(增益G＝13dB、噪声系数NF＝4dB、1dB压缩点P-1＝16dBm)、收发切换开关(插入损耗 L＝-1dB、隔离度30dB，发射时此开关关断，接收时闭合)、混频器(插入损耗L＝-10dB)、滤波器(插入损耗L＝-1dB)、数控衰减器(插入损耗 L＝-3dB)、放大器(增益G＝15dB、噪声系数NF＝2.4dB、1dB压缩点 P-1＝16dBm)、温补衰减器(插入损耗L＝-3dB)，最后输出中频信号至中频接收机进行放大、滤波及通道分离。
本振通道主要实现将本振信号多倍频后滤波，功分放大后分别作为接收和发射的本振信号。主要包含倍频器、功分器、滤波器、放大器等关键器件。按本振信号的信号流向从右至左依次为二倍频器、功分器(插入损耗L＝-4dB，将本振信号分为两路，一路至接收通道，另一路送至发射通道)，功分后的两路器件相同，以其中送至接收通道的本振为例，从右至左依次为滤波器(插入损耗L＝-4dB)、二倍频器、滤波器(插入损耗L＝-3dB)，然后分别送至接收通道混频器和发射通道混频器，用于下变频和上变频。

Claims (6)

1.一种基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端，包括接收通道选择开关电路和发射通道选择开关电路，其特征在于：所述接收通道选择开关电路接入四路信号，接收通道选择开关电路输出信号经混频电路和放大电路输出；所述发射通道选择开关电路经混频电路、放大电路接入发射信号，由两路输出，其中一路输出接至接收通道选择开关电路输入端的和差信号支路，另一路输出接至天线。
2.如权利要求1所述的基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端，其特征在于：所述四路信号分别为天线的引信接收信号、和差网络的方位差信号、和差网络的俯仰差信号、和差网络的和差信号。
3.如权利要求1所述的基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端，其特征在于：所述天线为毫米波平板裂缝天线。
4.如权利要求1所述的基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端，其特征在于：还有本振通道，本振通道向接收通道选择开关电路后级的混频电路和发射通道选择开关电路前级的混频电路输出本振源。
5.如权利要求1所述的基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端，其特征在于：所述发射通道选择开关电路中有SP2T开光将信号分两路输出。
6.如权利要求1所述的基于单通道目标信息提取的毫米波收发前端，其特征在于：所述接收通道选择开关电路输出信号发送至中频接收机进行分离，由中频接收机将分离信号发送至信号处理器，信号处理器通过通道选择控制信号对接收通道选择开关电路的时序进行控制。
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