CN111664740A - 一种无源微波通信转接器及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无源微波通信转接器及系统。转接器包括：信号发生器、宽带频率源、X波段天线、Ku波段天线、检波器和信号处理器，信号发生器根据待检遥控罩测量命令生成测量调制脉冲信号，宽带频率源根据测量调制脉冲信号产生X波段调制输出信号和Ku波段调制输出信号，并能接收到待检遥控罩的X波段待检信号和Ku波段待检信号，信号处理器对X波段待检信号和Ku波段待检信号进行处理，获得X波段待检信号和Ku波段待检信号的脉宽和周期，将信号产生和信号处理融合在一台专用检定设备，集检定功能于一体，简化了检定设备。

Description

一种无源微波通信转接器及系统

技术领域

本发明涉及遥控罩检定领域，特别是涉及一种无源微波通信转接器及系统。

背景技术

遥控罩是武器测试系统的一个关键设备,目前，对遥控罩的检定技术途径为：通过视频脉冲发生器产生脉冲信号，然后用微波信号源进行信号调制，输出所需要的x波段和ku波段微波信号，该信号输入至待检遥控罩后，经过相应的接收或处理，由示波器观测待检遥控罩的输出信号，从而确定待检遥控罩的工作状态是否正常。现有技术方案的缺陷和不足为：

(a)所需设备较多，包括脉冲发生器、微波信号源以及示波器，仪器成本高；

(b)不能直观显示出检定结果：只能首先通过人眼仔细观察信号的宽度、周期以及是否有信号丢失等，然后得出待检遥控罩是否工作正常的结论；

(c)便携性差：由于所需仪器设备较多，检测设备不易携带。

发明内容

本发明的目的是提供一种无源微波通信转接器及系统，将检定功能集于一体，简化了检定设备。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种无源微波通信转接器，所述转接器包括：信号发生器、宽带频率源、X波段天线、Ku波段天线、检波器和信号处理器；

所述信号发生器与所述宽带频率源连接，所述信号发生器用于根据待检遥控罩测量命令生成测量调制脉冲信号，并将所述测量调制脉冲信号传输至所述宽带频率源；

所述宽带频率源分别与所述X波段天线、所述Ku波段天线连接，所述宽带频率源用于根据所述测量调制脉冲信号产生X波段调制输出信号和Ku波段调制输出信号，将所述X波段调制输出信号通过所述X波段天线辐射出去，并将所述Ku波段调制输出信号通过所述Ku波段天线辐射出去；

待检遥控罩的X波段天线接收所述X波段调制输出信号，所述待检遥控罩根据所述X波段调制输出信号生成X波段待检调制信号，并将所述X波段待检调制信号传输至所述检波器；所述待检遥控罩的Ku波段天线接收所述Ku波段调制输出信号，所述待检遥控罩根据所述Ku波段调制输出信号生成Ku波段待检信号，并将所述Ku波段待检信号传输至所述信号处理器；

所述检波器与所述信号处理器连接，所述检波器用于根据所述X波段待检调制信号提取X波段待检信号，并将所述X波段待检信号传输至所述信号处理器；

所述信号处理器用于根据所述X波段待检信号获得所述X波段待检信号的脉宽和周期，并根据所述Ku波段待检信号获得所述Ku波段待检信号的脉宽和周期。

可选的，所述宽带频率源包括X波段宽带频率源和Ku波段宽带频率源；

所述X波段宽带频率源与所述信号发生器和所述X波段天线连接，所述X波段宽带频率源用于根据所述信号发生器的测量调制脉冲信号产生X波段调制输出信号，通过所述X波段天线将所述X波段调制输出信号辐射出去；

所述Ku波段宽带频率源与所述信号发生器和所述Ku波段天线连接，所述Ku波段宽带频率源用于根据所述信号发生器的测量调制脉冲信号产生Ku波段调制输出信号，通过所述Ku波段天线将所述Ku波段调制输出信号辐射出去。

可选的，所述转接器还包括：电源变换器；

所述电源变换器将工频电源变换成第一直流电和第二直流电；

所述信号发生器与所述电源变换器的第一直流电输出端连接，所述宽带频率源与所述电源变换器的第二直流电输出端连接。

可选的，所述转接器还包括：第一电压表和第二电压表；

所述第一电压表与所述电源变换器的第一直流电输出端连接；

所述第二电压表与所述电源变换器的第二直流电输出端连接。

可选的，所述转接器还包括：机箱箱体；

所述信号发生器、所述宽带频率源、所述X波段天线、所述Ku波段天线、所述检波器和所述信号处理器均设置于所述机箱箱体的内部；

所述第一电压表和第二电压表均设置于所述机箱箱体上。

可选的，在所述机箱箱体上还设置有SMA接口和BNC接口；

所述SMA接口与所述检波器连接，所述SMA接口用于连接SMA线缆；

所述BNC接口与所述信号处理器连接，所述BNC接口用于连接BNC线缆。

可选的，在所述机箱箱体上还设置有X天线端口和Ku天线端口；

所述X天线端口与所述宽带频率源连接，所述X天线端口用于固定连接所述X波段天线；

所述Ku天线端口与所述宽带频率源连接，所述Ku天线端口用于固定连接所述Ku波段天线。

可选的，在所述机箱箱体上还设置有网口；

所述网口与所述信号处理器连接，所述网口用于连接网线。

一种无源微波通信转接系统，所述系统包括：无源微波通信转接器和上位机；

所述上位机与所述无源微波通信转接器的信号发生器连接，所述上位机用于向所述信号发生器发送待检遥控罩测量命令；

所述上位机还与所述无源微波通信转接器的信号处理器连接，所述上位机还用于接收所述信号处理器的X波段待检信号的脉宽、X波段待检信号的周期、Ku波段待检信号的脉宽和Ku波段待检信号的周期，将所述X波段待检信号的脉宽、所述X波段待检信号的周期、所述Ku波段待检信号的脉宽和所述Ku波段待检信号的周期分别与各自相应的预设合格阈值进行比较，获得待检遥控罩的检定结果。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的无源微波通信转接器中信号发生器根据待检遥控罩测量命令生成测量调制脉冲信号，宽带频率源根据测量调制脉冲信号产生X波段调制输出信号和Ku波段调制输出信号，并能接收到待检遥控罩的X波段待检信号和Ku波段待检信号，信号处理器对X波段待检信号和Ku波段待检信号进行处理，获得X波段待检信号和Ku波段待检信号的脉宽和周期，将信号产生和信号处理融合在一台专用检定设备，集检定功能于一体，简化了检定设备。

本发明还将X波段频率源和Ku波段频率源集成为一个宽带频率源，实现了频率源的轻小型化，与现有技术方案中的脉冲发生器和微波信号源相比较，体积大为减小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的无源微波通信转接器的结构框图；

图2为本发明提供的无源微波通信转接系统的结构图；

图3为本发明提供的无源微波通信转接器的前面板示意图；

图4为本发明提供的无源微波通信转接器的后面板示意图。

符号说明：1-信号发生器，2-宽带频率源，3-Ku波段天线，4-X波段天线，5-检波器，6-信号处理器，7-电源变换器，8-第一电压表，9-第二电压表，10-机箱箱体，11-SMA接口，12-BNC接口，13-网口，14-上位机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种无源微波通信转接器及系统，将检定功能集于一体，简化了检定设备。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明提供的无源微波通信转接器的结构框图。如图1所示，一种无源微波通信转接器包括：信号发生器1、宽带频率源2、X波段天线4、Ku波段天线3、检波器5和信号处理器6。

信号发生器1与宽带频率源2连接，信号发生器1用于根据待检遥控罩测量命令生成测量调制脉冲信号，并将测量调制脉冲信号传输至宽带频率源2。

宽带频率源2分别与X波段天线4、Ku波段天线3连接，宽带频率源2用于根据测量调制脉冲信号产生X波段调制输出信号和Ku波段调制输出信号，将X波段调制输出信号通过X波段天线4辐射出去，并将Ku波段调制输出信号通过Ku波段天线3辐射出去。优选地，X波段调制输出信号和Ku波段调制输出信号均为特定功率大小的信号。

待检遥控罩的X波段天线4接收X波段调制输出信号，待检遥控罩根据X波段调制输出信号生成X波段待检调制信号，并将X波段待检调制信号传输至检波器5。待检遥控罩的Ku波段天线3接收Ku波段调制输出信号，待检遥控罩根据Ku波段调制输出信号生成Ku波段待检信号，并将Ku波段待检信号传输至信号处理器6。由于Ku波段待检信号已经是检波后的视频信号，所以，Ku波段待检信号不需要通过检波器5，而是直接直接输入信号处理器6。

检波器5与信号处理器6连接，检波器5用于根据X波段待检调制信号提取X波段待检信号，并将X波段待检信号传输至信号处理器6。

信号处理器6用于根据X波段待检信号获得X波段待检信号的脉宽和周期，并根据Ku波段待检信号获得Ku波段待检信号的脉宽和周期。

宽带频率源2包括X波段宽带频率源2和Ku波段宽带频率源2。

X波段宽带频率源2与信号发生器1和X波段天线4连接，X波段宽带频率源2用于根据信号发生器1的测量调制脉冲信号产生X波段调制输出信号，通过X波段天线4将X波段调制输出信号辐射出去。

Ku波段宽带频率源2与信号发生器1和Ku波段天线3连接，Ku波段宽带频率源2用于根据信号发生器1的测量调制脉冲信号产生Ku波段调制输出信号，通过Ku波段天线3将Ku波段调制输出信号辐射出去。

宽带频率源2除输出上述两路已调信号外，另输出一路频率监测信号，通过频率计测量该信号的工作频率，以检测宽带频率源2工作的正确性。

转接器还包括：电源变换器7。电源变换器7将工频电源变换成第一直流电和第二直流电。信号发生器1与电源变换器7的第一直流电输出端连接，宽带频率源2与电源变换器7的第二直流电输出端连接。优选地，第一直流电为+5V供电电压，第二直流电为+12V供电电压，即，电源变换器7将220V交流电转换成两路直流电，分别为+5V直流电和+12V直流电，电源变换器7给指令信号发生器1提供+5V供电电压，给宽带频率源2提供+12V供电电压。电源变换器7为多端口电源变换器7。

转接器还包括：第一电压表8和第二电压表9。第一电压表8与电源变换器7的第一直流电输出端连接。第二电压表9与电源变换器7的第二直流电输出端连接。第一电压表8和第二电压表9实时观测两直流电源的工作情况。

转接器还包括：机箱箱体10。信号发生器1、宽带频率源2、X波段天线4、Ku波段天线3、检波器5和信号处理器6均设置于机箱箱体10的内部。第一电压表8和第二电压表9均设置于机箱箱体10上。

在机箱箱体10上还设置有SMA接口11和BNC接口12。SMA接口11与检波器5连接，并通过SMA线缆与被检遥控罩连接。BNC接口12与信号处理器6连接，并通过BNC线缆与被检遥控罩连接。

在机箱箱体10上还设置有X天线端口和Ku天线端口。X天线端口与宽带频率源2连接，X天线端口用于固定连接X波段天线4。Ku天线端口与宽带频率源2连接，Ku天线端口用于固定连接Ku波段天线3。具体的，X天线端口和Ku天线端口设置在机箱箱体10的上盖板上。

在机箱箱体10上还设置有网口13。网口13与信号处理器6连接，网口13用于连接网线。

第一电压表8、第二电压表9、网口13、SMA接口11和BNC接口12均设置在机箱箱体10的前面板，如图3所示。在机箱箱体10的前面板上还设置了加电开关。

在机箱箱体10的后面板上还设置有AC220V输入端口、电源校准按钮(+12V按钮、+5V按钮和GND按钮)以及铭牌，如图4所示。

本发明提供的无源微波通信转接器对待检遥控罩进行检定时，无源微波通信转接器的Ku天线端口和X天线端口与待检遥控罩中Ku天线端口和X天线端口分别相向放置，无源微波通信转接器的BNC接口12通过BNC线缆连接待检遥控罩的BNC接口12，无源微波通信转接器的SMA接口11通过SMA线缆连接待检遥控罩的SMA接口11。

图2为本发明提供的无源微波通信转接系统的结构图一种无源微波通信转接系统。如图2所示，系统包括：无源微波通信转接器和上位机14。

上位机14与无源微波通信转接器的信号发生器1连接，上位机14用于向信号发生器1发送待检遥控罩测量命令。上位机14还与无源微波通信转接器的信号处理器6连接，上位机14还用于接收信号处理器6的X波段待检信号的脉宽、X波段待检信号的周期、Ku波段待检信号的脉宽和Ku波段待检信号的周期，将X波段待检信号的脉宽、X波段待检信号的周期、Ku波段待检信号的脉宽和Ku波段待检信号的周期分别与各自相应的预设合格阈值进行比较，获得待检遥控罩的检定结果。上位机14均是通过无源微波通信转接器的网口13与信号发生器1和信号处理器6连接。

上位机14具备测量数据合格与不合格判别功能，如果X波段和Ku波段信号测量值均合格，上位机14则给出检定数据百分百合格、待检遥控罩功能正常的检定结果；如果X波段和Ku波段信号测量值有不合格项，上位机14则给出不合格数据统计百分比，同时给出被检遥控罩功能异常的检定结果。

在图4中，待检遥控罩是一个斜着交叉形的一个结构，待检遥控罩的Ku天线端口和X天线端口与无源微波通信转接器的上盖板的Ku天线端口和X天线端口分别相向放置。

无源微波通信转接器及配套测试电缆(包括BNC线缆、SMA线缆、网线、AC220V输入连接的电源线)共同放置于专用产品包装箱内。

本发明将遥控罩检定过程中所需的信号产生、信号处理以及工作正常性判定等三个重要环节都融合在一台专用检定设备即无源微波通信转接器中，因此，与原有技术方案相比，本发明具有以下优点：

(a)所需设备少，成本低：本发明只需要一台专用综合检定设备，集信号产生、信号处理以及工作正常性判断于一体，无需其他的测试设备，因此设备少，成本低。

(b)直接显示检定结果：不需人眼仔细观察信号的宽度、周期以及是否有信号丢失等重要参数，在检定过程中完全由上位机软件发送相应检定命令并直接显示检定结果。

(c)良好便携性：只有一台专用综合检定设备，设备轻便，具有良好便携性。

本发明通过将X波段频率源和Ku波段频率源集成为一个宽带频率源，实现了频率源的轻小型化，与原有技术方案中的脉冲发生器和微波信号源相比较，体积大为减小；另外，通过优化无源微波通信转接器机箱内部各组成部分的布局和布线，使得无源微波通信转接器最终实现轻小型化。此外，在机箱内部各组成部分的布局和布线设计时，就充分考虑到了维修性，机箱内部任何一个部件出现异常，都能够在较短时间内实现故障定位和部件更换，因此，无源微波通信转接器具有良好的维修性。

(1)轻小型化设计

无源微波通信转接器最终尺寸不大于400×360×120(mm)，重量不大于10kg。

专用产品包装箱尺寸不大于400×450×300(mm)，带产品总重量不大于20kg。

无源微波通信转接器研制过程中以“轻小型化、便携、操作简单、坚固耐用”为原则，设备主机放置在产品包装箱内，使用硬质海绵进行隔离，产品包装箱可拖拉移动，具有一定抗压性能。机箱内部组件牢靠固定，各组件间走线清晰合理，在产品转运或试验使用过程中，内部组件不发生松动现象。

(2)良好的维修性设计

a)采用模块化结构设计，各模块在结构布局和布线时就设计出相应信号监测点，能够独立测试并判断该模块工作是否正常；同时，由于各模块相互独立并且在空间上互不干涉，因此拆卸及重新安装都极为方便；这样，无源微波通信转接器故障定位和问题修复就会较为容易，能够有效提高无源微波通信转接器维修效率；

b)各组合按功能模块划分，通过线缆连接，提高无源微波通信转接器的维修性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种无源微波通信转接器，其特征在于，所述转接器包括：信号发生器、宽带频率源、X波段天线、Ku波段天线、检波器和信号处理器；

所述信号发生器与所述宽带频率源连接，所述信号发生器用于根据待检遥控罩测量命令生成测量调制脉冲信号，并将所述测量调制脉冲信号传输至所述宽带频率源；

所述宽带频率源分别与所述X波段天线、所述Ku波段天线连接，所述宽带频率源用于根据所述测量调制脉冲信号产生X波段调制输出信号和Ku波段调制输出信号，将所述X波段调制输出信号通过所述X波段天线辐射出去，并将所述Ku波段调制输出信号通过所述Ku波段天线辐射出去；

待检遥控罩的X波段天线接收所述X波段调制输出信号，所述待检遥控罩根据所述X波段调制输出信号生成X波段待检调制信号，并将所述X波段待检调制信号传输至所述检波器；所述待检遥控罩的Ku波段天线接收所述Ku波段调制输出信号，所述待检遥控罩根据所述Ku波段调制输出信号生成Ku波段待检信号，并将所述Ku波段待检信号传输至所述信号处理器；

所述检波器与所述信号处理器连接，所述检波器用于根据所述X波段待检调制信号提取X波段待检信号，并将所述X波段待检信号传输至所述信号处理器；

所述信号处理器用于根据所述X波段待检信号获得所述X波段待检信号的脉宽和周期，并根据所述Ku波段待检信号获得所述Ku波段待检信号的脉宽和周期。

2.根据权利要求1所述的无源微波通信转接器，其特征在于，所述宽带频率源包括X波段宽带频率源和Ku波段宽带频率源；

所述X波段宽带频率源与所述信号发生器和所述X波段天线连接，所述X波段宽带频率源用于根据所述信号发生器的测量调制脉冲信号产生X波段调制输出信号，通过所述X波段天线将所述X波段调制输出信号辐射出去；

所述Ku波段宽带频率源与所述信号发生器和所述Ku波段天线连接，所述Ku波段宽带频率源用于根据所述信号发生器的测量调制脉冲信号产生Ku波段调制输出信号，通过所述Ku波段天线将所述Ku波段调制输出信号辐射出去。

3.根据权利要求1所述的无源微波通信转接器，其特征在于，所述转接器还包括：电源变换器；

所述电源变换器将工频电源变换成第一直流电和第二直流电；

所述信号发生器与所述电源变换器的第一直流电输出端连接，所述宽带频率源与所述电源变换器的第二直流电输出端连接。

4.根据权利要求3所述的无源微波通信转接器，其特征在于，所述转接器还包括：第一电压表和第二电压表；

所述第一电压表与所述电源变换器的第一直流电输出端连接；

所述第二电压表与所述电源变换器的第二直流电输出端连接。

5.根据权利要求4所述的无源微波通信转接器，其特征在于，所述转接器还包括：机箱箱体；

所述信号发生器、所述宽带频率源、所述X波段天线、所述Ku波段天线、所述检波器和所述信号处理器均设置于所述机箱箱体的内部；

所述第一电压表和第二电压表均设置于所述机箱箱体上。

6.根据权利要求5所述的无源微波通信转接器，其特征在于，在所述机箱箱体上还设置有SMA接口和BNC接口；

所述SMA接口与所述检波器连接，所述SMA接口用于连接SMA线缆；

所述BNC接口与所述信号处理器连接，所述BNC接口用于连接BNC线缆。

7.根据权利要求5所述的无源微波通信转接器，其特征在于，在所述机箱箱体上还设置有X天线端口和Ku天线端口；

所述X天线端口与所述宽带频率源连接，所述X天线端口用于固定连接所述X波段天线；

所述Ku天线端口与所述宽带频率源连接，所述Ku天线端口用于固定连接所述Ku波段天线。

8.根据权利要求5所述的无源微波通信转接器，其特征在于，在所述机箱箱体上还设置有网口；

所述网口与所述信号处理器连接，所述网口用于连接网线。

9.一种无源微波通信转接系统，其特征在于，所述系统包括：权利要求1-8任一项所述的无源微波通信转接器和上位机；

所述上位机与所述无源微波通信转接器的信号发生器连接，所述上位机用于向所述信号发生器发送待检遥控罩测量命令；

所述上位机还与所述无源微波通信转接器的信号处理器连接，所述上位机还用于接收所述信号处理器的X波段待检信号的脉宽、X波段待检信号的周期、Ku波段待检信号的脉宽和Ku波段待检信号的周期，将所述X波段待检信号的脉宽、所述X波段待检信号的周期、所述Ku波段待检信号的脉宽和所述Ku波段待检信号的周期分别与各自相应的预设合格阈值进行比较，获得待检遥控罩的检定结果。

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