CN116318205B - 一种改善脉冲发射机频谱宽度的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善脉冲发射机频谱宽度的系统,包括信号检波耦合电路、滤波选频电路、混频电路以及放大滤波电路;信号检波耦合电路包括检波器以及依次连接的信号发生器、第一放大器、第一滤波器和耦合器;滤波选频电路包括第一调制开关、第一数控衰减器、选频滤波单元以及控制单元,控制单元为所述第一调制开关以及选频开关提供同步控制信号;耦合器输出信号进入第一调制开关进行中频信号脉冲同步,同步后的脉冲信号经选频滤波处理后,输入至混频电路中进行混频,之后通过放大滤波电路进行滤波放大输出。基于该系统对发射机脉冲信号进行处理,降低了信号的频谱宽度,满足了雷达设备之间频谱资源限制的设计要求。

Description

一种改善脉冲发射机频谱宽度的系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别涉及一种改善脉冲发射机频谱宽度的系统。
背景技术
随着国民经济的不断发展,雷达在国防建设和国民经济等多个领域得到了广泛应用,使得频谱资源愈发珍贵,这就对各种雷达提出了频谱资源限制,为防止各种设备之间的互相干扰,特别提出对脉冲雷达工作的旁瓣的幅度要求控制输出。需要控制降低工作频带内产生的射频频谱宽度,使全固态脉冲发射机输出相当窄的射频频谱来满足设计要求。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种改善脉冲发射机频谱宽度的系统,具体技术方案如下:
包括信号检波耦合电路、滤波选频电路、混频电路以及放大滤波电路;
所述信号检波耦合电路包括检波器以及依次连接的信号发生器、第一放大器、第一滤波器和耦合器,所述信号发生器产生中频脉冲信号,所述耦合器的输出与所述检波器和所述滤波选频电路连接,输出两路信号,所述检波器与所述信号发生器连接,输入检波信号进行脉冲信号同步;
所述滤波选频电路包括第一调制开关、第一数控衰减器、选频滤波单元以及控制单元,所述控制单元输入端与所述信号发生器连接,输出端分别连接所述第一调制开关以及所述选频滤波单元的选频开关,所述控制单元为所述第一调制开关以及选频开关提供同步控制信号;
耦合器输出信号进入所述第一调制开关进行中频信号脉冲同步,同步后的脉冲信号经选频滤波处理后,输入至所述混频电路中进行混频,之后通过所述放大滤波电路进行滤波放大输出。
进一步的,所述选频滤波单元包括第一选频开关、滤波器单元以及第二选频开关,所述滤波器单元的输入和输出分别与所述第一选频开关的输出以及所述第二选频开关的输入连接。
进一步的,所述滤波器单元包括三个脉冲宽度不同的滤波器。
进一步的,所述混频电路包括第一匹配电路、第一混频单元和第二混频单元,所述第一匹配电路的输入与所述选频滤波单元的输出连接,所述第一混频单元的输入和输出别连接所述第一匹配电路的输出以及所述第二混频单元的输入。
进一步的,所述第一混频单元包括第一本振、第二滤波器、第二放大器和第一混频器,所述第一混频器的输入与所述第一匹配电路和第一本振的输出连接,将第一本振信号和滤波处理后的中频脉冲信号进行一次混频。
进一步的,所述第二混频单元包括第二本振、第三滤波器、第二数控衰减器、第四滤波器和第二混频器,第三滤波器、第二数控衰减器和第四滤波器依次连接,所述第三滤波器与所述第二放大器连接,所述第二混频器的输入分别连接所述第四滤波器和所述第二本振的输出,一次混频后的信号经衰减和两级滤波后与第二本振信号进行二次混频输出射频信号。
进一步的,所述放大滤波电路为两级滤波放大电路,包括第五滤波器、第三放大器、第六滤波器和第四放大器依次连接。
本发明的有益效果如下:
本发明提供了射频信号处理电路,通过该电路系统对发射机脉冲信号进行处理,使得最终输出频谱宽度较窄的调制脉冲信号,电路结构简单,便于优化,同时便于调试,通过简单的结构设计降低了频谱宽度,满足了雷达设备之间频谱资源限制的设计要求。
附图说明
图1是本发明系统整体结构示意图。
具体实施方式
在下面的描述中对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,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。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本发明的实施例1公开了一种改善脉冲发射机频谱宽度的系统,如图1所示,系统包括信号检波耦合电路、滤波选频电路、混频电路以及放大滤波电路;
所述信号检波耦合电路包括检波器以及依次连接的信号发生器、第一放大器、第一滤波器和耦合器;
所述信号发生器产生中频脉冲信号,通过所述第一放大器进入所述耦合器,所述耦合器的输出与所述检波器和所述滤波选频电路连接,输出两路信号,一路信号输入所述检波器,所述检波器与所述信号发生器连接,输入检波信号进入所述信号发生器进行脉冲信号同步;
所述滤波选频电路包括第一调制开关、第一数控衰减器、选频滤波单元以及控制单元,所述控制单元输入端与所述信号发生器连接,输出端分别连接所述第一调制开关以及所述选频滤波单元的选频开关;
耦合器输出的另一路信号进入所述第一调制开关进行中频信号脉冲同步,同步后的脉冲信号经选频滤波处理后,输入至所述混频电路中进行混频,同时所述控制单元分别为所述第一调制开关以及选频开关提供同步控制信号,之后通过所述放大滤波电路进行滤波放大输出。
本实施例中,所述选频滤波单元包括第一选频开关、滤波器单元以及第二选频开关,所述滤波器单元的输入和输出分别与所述第一选频开关的输出以及所述第二选频开关的输入连接。
所述滤波器单元包括低、中、高三个脉冲宽度不同的滤波器,记为窄脉冲滤波器、中脉冲滤波器和高脉冲滤波器,分别通过控制单元选择不同脉冲控制信号,进行不同脉冲信号的选频滤波处理后输出对应的调制脉冲信号进入混频电路,同时数控衰减器用于调节电路一致性,控制单元分别为调制开关及选频开关提供同步控制信号。
本实施例中,所述混频电路包括第一匹配电路、第一混频单元和第二混频单元,所述第一匹配电路的输入与所述选频滤波单元的输出连接,所述第一混频单元的输入和输出别连接所述第一匹配电路的输出以及所述第二混频单元的输入。
所述第一混频单元包括第一本振、第二滤波器、第二放大器和第一混频器,所述第一混频器的输入与所述第一匹配电路和第一本振的输出连接,将第一本振信号和滤波处理后的中频脉冲信号进行一次混频;
所述第二混频单元包括第二本振、第三滤波器、第二数控衰减器、第四滤波器和第二混频器,第三滤波器、第二数控衰减器和第四滤波器依次连接,所述第三滤波器与所述第二放大器连接,所述第二混频器的输入分别连接所述第四滤波器和所述第二本振的输出,一次混频后的信号经衰减和两级滤波后与第二本振信号进行二次混频输出射频信号,所述第二数控衰减器用于调节电路一致性。
本实施例中,所述放大滤波电路为两级滤波放大电路,包括第五滤波器、第三放大器、第六滤波器和第四放大器依次连接;经过所述第一调制开关调制后的信号进行二次混频后输出的射频信号,经所述第五滤波器滤波后进入所述第三放大器,将射频信号放大后,进入所述第六滤波器,第六滤波器滤波后产生的信号经过所述第四放大器放大之后得到最终输出信号。
所述改善脉冲发射机频谱宽度的系统占用频段比较窄,脉冲雷达发射机输出的射频频谱宽于所需要的频谱,产生了多余的射频频谱,尤其是大功率脉冲雷达发射机更是如此。为了实现和其他系统相兼容,在实际中,则必须大幅度地压缩现脉冲雷达发射机的占用带宽。大功率发射机所用的全固态微波功率管还会产生一些谐波输出,以及带外寄生信号,带外寄生信号可以采用合适的大功率微波滤波器来解决。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种改善脉冲发射机频谱宽度的系统,其特征在于,包括信号检波耦合电路、滤波选频电路、混频电路以及放大滤波电路;
所述信号检波耦合电路包括检波器以及依次连接的信号发生器、第一放大器、第一滤波器和耦合器,所述信号发生器产生中频脉冲信号,所述耦合器的输出与所述检波器和所述滤波选频电路连接,输出两路信号,所述检波器与所述信号发生器连接,输入检波信号进行脉冲信号同步;
所述滤波选频电路包括第一调制开关、第一数控衰减器、选频滤波单元以及控制单元,所述控制单元输入端与所述信号发生器连接,输出端分别连接所述第一调制开关以及所述选频滤波单元的选频开关,所述控制单元为所述第一调制开关以及选频开关提供同步控制信号;
耦合器输出信号进入所述第一调制开关进行中频信号脉冲同步,同步后的脉冲信号经选频滤波处理后,输入至所述混频电路中进行混频,之后通过所述放大滤波电路进行滤波放大输出。
2.根据权利要求1所述的改善脉冲发射机频谱宽度的系统,其特征在于,所述选频滤波单元包括第一选频开关、滤波器单元以及第二选频开关,所述滤波器单元的输入和输出分别与所述第一选频开关的输出以及所述第二选频开关的输入连接。
3.根据权利要求2所述的改善脉冲发射机频谱宽度的系统,其特征在于,所述滤波器单元包括三个脉冲宽度不同的滤波器。
4.根据权利要求1所述的改善脉冲发射机频谱宽度的系统,其特征在于,所述混频电路包括第一匹配电路、第一混频单元和第二混频单元,所述第一匹配电路的输入与所述选频滤波单元的输出连接,所述第一混频单元的输入和输出别连接所述第一匹配电路的输出以及所述第二混频单元的输入。
5.根据权利要求4所述的改善脉冲发射机频谱宽度的系统,其特征在于,所述第一混频单元包括第一本振、第二滤波器、第二放大器和第一混频器,所述第一混频器的输入与所述第一匹配电路和第一本振的输出连接,将第一本振信号和滤波处理后的中频脉冲信号进行一次混频。
6.根据权利要求5所述的改善脉冲发射机频谱宽度的系统,其特征在于,所述第二混频单元包括第二本振、第三滤波器、第二数控衰减器、第四滤波器和第二混频器,第三滤波器、第二数控衰减器和第四滤波器依次连接,所述第三滤波器与所述第二放大器连接,所述第二混频器的输入分别连接所述第四滤波器和所述第二本振的输出,一次混频后的信号经衰减和两级滤波后与第二本振信号进行二次混频输出射频信号。
7.根据权利要求1所述的改善脉冲发射机频谱宽度的系统,其特征在于,所述放大滤波电路为两级滤波放大电路,包括第五滤波器、第三放大器、第六滤波器和第四放大器依次连接。
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