CN112671377A

CN112671377A - 一种延时装置

Info

Publication number: CN112671377A
Application number: CN202011432573.3A
Authority: CN
Inventors: 卓蔚
Original assignee: Beijing Institute of Radio Measurement
Current assignee: Beijing Institute of Radio Measurement
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2040-12-10
Also published as: CN112671377B

Abstract

本发明公开了一种延时装置，包括：第一输入端，配置为接收第一信号；第二输入端，配置为接收第二信号；第一开关组，配置为接收第一信号并根据当前的延时状态选择输出端，以及接收第二信号并根据当前的延时状态选择输出端；延时补偿模块，配置为对第一开关组输出的第一信号或第二信号进行延时补偿；第二开关组，配置为接收第一开关组输出的非延时第一信号或所述第一开关组输出的非延时第二信号并输出，以及接收所述延时补偿模块输出的延时第一信号或延时补偿模块输出的延时第二信号并输出；第一输出端，配置为输出第二开关组输出的非延时第一信号或非延时第二信号；以及第二输出端，配置为输出第二开关组输出的延时第一信号或延时第二信号。

Description

一种延时装置

技术领域

本发明涉及相控阵雷达信号收发领域。更具体地，涉及一种延时装置。

背景技术

相控阵雷达阵面由成千上万个通道组成，单通道的电长度、绝对相位和阵面中所放置的位置均有不同。在雷达测试中需要对雷达发出或接收的射频信号进行时间延迟，由于频段多样，射频延时线的实现技术多样，成本较高。在满足相控阵雷达脉冲功率的前提下，减少器件数量，设计通用型延时线装置已经成为相控阵雷达实现标准化和低成本的迫切需要。

因此，需要一种新的延时装置。

发明内容

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种延时装置，包括：

第一输入端、第二输入端、第一开关组、第二开关组、延时补偿模块、第一输出端以及第二输出端；其中，

第一输入端，配置为接收第一信号；

第二输入端，配置为接收第二信号；

第一开关组，配置为接收所述第一信号并根据当前的延时状态选择输出端，以及接收所述第二信号并根据当前的延时状态选择输出端；

延时补偿模块，配置为对第一开关组输出的第一信号或第二信号进行延时补偿；

第二开关组，配置为接收所述第一开关组输出的非延时第一信号或所述第一开关组输出的非延时第二信号并输出，以及接收所述延时补偿模块输出的延时第一信号或所述延时补偿模块输出的延时第二信号并输出；

第一输出端，配置为输出第二开关组输出的非延时第一信号或非延时第二信号；以及

第二输出端，配置为输出第二开关组输出的延时第一信号或延时第二信号。

进一步的，所述装置还包括：

调幅模块，配置为放大所述第一信号并输出至第一开关组；

所述调幅模块包括：

调幅模块输入端，所述调幅模块输入端作为所述第一输入端；以及

调幅模块输出端，配置为输出放大后的第一信号。

进一步的，所述装置还包括：

功放模块，配置为对第二开关组输出的非延时第二信号和延时第二信号进行功率放大并输出；

所述功放模块包括：

功放模块输入端，配置为接收所述第二开关组输出的非延时第二信号和延时第二信号；以及

功放模块输出端，所述功放模块输出端作为所述第二输出端。

进一步的，所述延时补偿模块包括：

连接于第一开关组的延时器，配置为延时处理第一开关组输出的第一信号或第二信号；以及

补偿放大单器，配置为对延时第一信号或延时第二信号进行补偿放大。

进一步的，所述调幅模块包括：

限幅器，配置为调节所述第一信号的幅度至预设阈值；以及

低噪声放大器，配置为放大所述调幅后的第一信号；

其中，限幅器的输入端作为调幅模块输入端，低噪声放大器的输出端作为调幅模块输出端。

进一步的，所述第一开关组包括：

第三输入端，连接于调幅模块输出端，配置为接收调幅模块输出端的第一信号；

第四输入端，配置为接收所述第二信号，所述第四输入端作为第二输入端；

第三输出端，配置为输出非延时第一信号或非延时第二信号；

第四输出端，配置为输出延时第一信号或延时第二信号。

进一步的，第一开关组包括：第一子开关以及第二子开关

所述第一子开关包括：

第五输入端，作为第一开关组的第三输入端；

第六输入端，作为第一开关组的第四输入端；

所述第二子开关包括：

第五输出端，作为第一开关组的第三输出端；

第六输出端，作为第一开关组的第四输出端。

进一步的，所述第二开关组包括：

第七输入端，连接于第一开关组的第三输出端；

第八输入端，连接于延时补偿模块的输出端；

第七输出端，配置为输出非延时第一信号或延时第一信号，所述第七输出端作为第一输出端；

第八输出端，配置为输出非延时第二信号或延时第二信号。

进一步的，第二开关组包括：第三子开关以及第四子开关；

所述第三子开关包括：

第九输入端，作为第二开关组的第七输入端；

第十输入端，作为第二开关组的第八输入端；

所述第四子开关包括：

第九输出端，作为第二开关组的第七输出端；

第十输出端，作为第二开关组的第八输出端。

进一步的，所述功放模块为功率放大器，所述功率放大器的输出端作为第二输出端。

本发明的有益效果如下：

本发明针对现有问题，提出一种延时装置，实现接收于外部设备的第一信号和向外部设备输出的第二信号的同向传输，通过该装置既可接收外部设备的第一信号，又可向外部设备输出第二信号，同时该延时装置可根据当前的工作状态对第一信号和第二信号选择是否延时，减小接收的第一信号和输出的第二信号的延时误差，具有良好的通用性，节约相控阵雷达收发信号的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明实施例提供的延时装置的框架示意图；

图2示出本发明实施例一个实施例提供的延时装置的框架示意图；

图3示出本发明实施例另一个实施例提供的延时装置的框架示意图；

图4示出本发明实施例另一个实施例提供的延时装置的框架示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明的一个实施例公开了一种延时装置，如图1所示，包括：

第一输入端11、第二输入端12、第一开关组15、第二开关组16、延时补偿模块17、第一输出端13以及第二输出端14；其中，

第一输入端，配置为接收第一信号；

第二输入端，配置为接收第二信号；

第一开关组，配置为接收所述第一信号并根据当前的延时状态选择输出端以输出所述第一信号，以及接收所述第二信号并根据当前的延时状态选择输出端以输出所述第二信号；

第二输出端，配置为输出第二开关组输出的延时第一信号或延时第二信号

本实施例通过第一开关组和第二开关组实现接收于外部设备的第一信号和向外部设备输出的第二信号的同向传输，使该装置能够收发复用，该装置既能够接收外部设备的第一信号，又能够向外部设备输出第二信号。同时，该延时装置能够根据当前的工作状态选择是否对第一信号和第二信号进行延时，以输出误差小的第一信号和第二信号，能够有效降低延时误差。该装置具有良好的通用性，节约相控阵雷达收发信号的生产成本，具有广泛应用场景。

在本实施例中，如图1所示，第一开关组15的两个输出端对应于两条信号通道，一条为与第二开关组16连接的直通通道，另一条为与延时补偿模块连接的延时通道。根据当前的工作状态，第一开关组选择输出端以输出不同工作状态的第一信号和第二信号。第一开关组的两个输入端分别作为延时装置的第一输入端和第二输入端，进行第一信号和第二信号的接收。

具体地，当延时装置处于接收工作状态，第一输入端11接收来自外部设备的第一信号。当该信号需要延时处理，第一开关组接收该第一信号选择延时通道，由延时补偿模块17进行延时后输出延时第一信号。第二开关组根据延时装置的工作状态选择与接收状态对应的第一输出端，以输出延时第一信号。当该信号无需延时处理，第一开关组接收该第一信号选择直通通道，无需延时处理即可快速输出。第二开关组根据延时装置的工作状态选择与接收状态对应的第一输出端，以输出非延时第一信号。

当延时装置处于发射工作状态，第二输入端11接收向外部设备输出的第二信号。当该信号需要延时处理，第一开关组接收该第二信号选择延时通道，由延时补偿模块17进行延时补偿后输出延时第二信号。第二开关组根据延时装置的工作状态选择与发射状态对应的第二输出端，以输出延时第二信号。当该信号无需延时处理，第一开关组接收该第二信号选择直通通道，无需延时处理即可快速输出。第二开关组根据延时装置的工作状态选择与接收状态对应的第二输出端，以输出非延时第二信号。

因此，本实施例延时装置通过收发复用，使发射和接收信号同向传输，既实现了接收状态的第一信号输入，又实现了发射状态的第二信号输出，节约了传统的收发双向放大器；同时该延时装置还实现了对第一信号和第二信号的延时选择。

在本实施例的一些可选的实现方式中，如图2所示，所述装置还包括：

调幅模块18，配置为放大所述第一信号并输出至第一开关组；

所述调幅模块18包括：

调幅模块输入端，所述调幅模块输入端作为所述第一输入端11；以及

调幅模块输出端，配置为输出放大后的第一信号。

在本实施例中，调幅模块18连接于第一输入端11，对接收工作状态下的外部设备的第一信号进行幅度调节，将第一信号转换为与该延时装置连接的本地设备可接收的第一信号，进一步的，第一开关组接收调幅后输出的第一信号并根据需求选择输出端以输出延时第一信号或者输出非延时第一信号。

在本实施例的一些可选的实现方式中，如图3所示，

所述调幅模块包括：

限幅器181，配置为调节所述第一信号的幅度至预设阈值；以及

低噪声放大器182，配置为放大所述调幅后的第一信号；

其中，限幅器181的输入端作为调幅模块输入端，低噪声放大器182的输出端作为调幅模块输出端。

在本实施例中，如图3所示，限幅器181的输入端作为调幅模块输入端，此时限幅器181的输入端即作为第一输入端11，能够直接接收第一信号。限幅器181对第一信号进行幅度调节，低噪声放大器对调幅后的第一信号进行线性放大，将接收状态的第一信号放大后输出至第一开关组进行通道的选择。通过该设置，能够实现第一信号的小信号放大。

在本实施例的一些可选的实现方式中，如图3所示，所述延时补偿模块包括：

在本实施例中，在发射工作状态下，该延时装置通过第二输入端输入第二信号，由第一开关组进行通道的选择，当该第二信号需要经过延时处理，则第一开关组选择延时通道并输出该第二信号，通过延时器延时处理以及补偿放大单器的补偿延时损耗能够输出精度较高的第二信号。通过该设置，能够实现第二信号的延时放大，以向外部设备输出精度更高的发射信号，实现发射信号的大功率输出。

当本实施例中的延时装置处于接收工作的状态下，在前述对第一信号进行调幅的基础上，该实施例通过第一开关组选择延时通道能够进一步对调幅后的第一信号进行延时补偿，在实现第一信号的调幅放大的基础上，还能实现延时补偿，以接收高精度的第一信号。

本实施例中的延时器与补偿放大单器适用于各个频段，当该延时装置应用于高频段时，可选用对应于该频段的延时器和延时补偿模块。进一步的，该延时装置还能应用于中频段和低频段。在一个具体示例中，延时器可为延时线。在另一个具体示例中，延时器可为不同波长和位数以适应各频段的需求。本实施例的延时装置具有良好的通用性，极大地节约了成本，便于实现标准化通用化设计。

在本实施例的一些可选的实现方式中，如图4所示，所述功放模块为功率放大器，所述功率放大器的输出端作为第二输出端。

在本实施例中，功率放大器对非延时第二信号或者延时第二信号进一步进行功率放大，以输出大功率的第二信号。在一个具体示例中，第二信号为射频信号。

在本实施例的一些可选的实现方式中，如图3所示，所述第一开关组包括：

第三输入端151，连接于调幅模块输出端，配置为接收调幅模块输出端的第一信号；

第四输入端152，配置为接收所述第二信号，所述第四输入端作为第二输入端；

第三输出端153，配置为输出非延时第一信号或非延时第二信号；

第四输出端154，配置为输出延时第一信号或延时第二信号。

本实施例通过第一开关组的两个输入端实现不同工作状态下的第一信号和第二信号的输入，能够保证来自外部设备的第一信号和向外部设备的同向输入。通过两个输出端能够实现直通通道和延时通道的选择，从而在实现第一信号的小信号放大的基础上进行是否延时的处理，并且还实现了第二信号的大功率输出，具有广泛的应用前景。

进一步的，在本实施例的一些可选的实现方式中，如图4所示，所述第一开关组包括：

第一开关组包括：第一子开关以及第二子开关

所述第一子开关包括：

第五输入端，作为第一开关组的第三输入端；

第六输入端，作为第一开关组的第四输入端；

所述第二子开关包括：

第五输出端，作为第一开关组的第三输出端；

第六输出端，作为第一开关组的第四输出端。

本实施例通过第一子开关和第二子开关实现第一子开关组的输出端选择，从而将第一信号和第二信号输出至对应的通道。本领域技术人员可以根据具体应用场景选择子开关的数量，以实现信号被输出至不同的输出端为设计准则。

本实施例的一些可选的实现方式中，如图4所示，所述第二开关组包括：

第七输入端161，连接于第一开关组的第三输出端；

第八输入端162，连接于延时补偿模块的输出端；

第七输出端163，配置为输出非延时第一信号或延时第一信号，所述第七输出端作为第一输出端；

第八输出端164，配置为输出非延时第二信号或延时第二信号。

本实施例通过第二开关组的两个输入端实现经前述延时通道和直通通道的第一信号或者第二信号的输入，能够保证来自外部设备的第一信号和向外部设备输出的第二信号输出至对应的设备，实现该装置的收发复用，具有广泛的应用前景。

进一步的，在本实施例的一些可选的实现方式中，如图4所示，第二开关组包括：第三子开关以及第四子开关；

所述第三子开关包括：

第九输入端，作为第二开关组的第七输入端；

第十输入端，作为第二开关组的第八输入端；

所述第四子开关包括：

第九输出端，作为第二开关组的第七输出端；

第十输出端，作为第二开关组的第八输出端。

本实施例通过第三子开关和第四子开关实现第二子开关组的输出端选择，从而将第一信号和第二信号输出至对应的通道。本领域技术人员可以根据具体应用场景选择子开关的数量，以实现信号被输出至不同的输出端为设计准则。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.一种延时装置，其特征在于，包括：

第一输入端，配置为接收第一信号；

第二输入端，配置为接收第二信号；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

调幅模块，配置为放大所述第一信号并输出至第一开关组；

所述调幅模块包括：

调幅模块输出端，配置为输出放大后的第一信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述功放模块包括：

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述延时补偿模块包括：

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述调幅模块包括：

限幅器，配置为调节所述第一信号的幅度至预设阈值；以及

低噪声放大器，配置为放大所述调幅后的第一信号；

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一开关组包括：

第四输出端，配置为输出延时第一信号或延时第二信号。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，第一开关组包括：第一子开关以及第二子开关；

所述第一子开关包括：

第五输入端，作为第一开关组的第三输入端；

第六输入端，作为第一开关组的第四输入端；

所述第二子开关包括：

第五输出端，作为第一开关组的第三输出端；

第六输出端，作为第一开关组的第四输出端。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二开关组包括：

第七输入端，连接于第一开关组的第三输出端；

第八输入端，连接于延时补偿模块的输出端；

第八输出端，配置为输出非延时第二信号或延时第二信号。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，第二开关组包括：第三子开关以及第四子开关；

所述第三子开关包括：

第九输入端，作为第二开关组的第七输入端；

第十输入端，作为第二开关组的第八输入端；

所述第四子开关包括：

第九输出端，作为第二开关组的第七输出端；

第十输出端，作为第二开关组的第八输出端。

10.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述功放模块为功率放大器，所述功率放大器的输出端作为第二输出端。