CN209104371U - 一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统,包括发射天线和单脉冲接收天线,发射天线通过波导连接至发射接口,并通过发射接口与外部信号源连接;单脉冲接收天线通过两路波导别分连接接收差端口和接收和端口,并通过接收差端口和接收和端口与外部信号处理装置连接;通过电机控制圆极化栅的变动得到水平极化和圆极化的转换,可以适用于各种天气状况,保持系统信号的精度不变。
Description
【技术领域】
本实用新型属于天线技术领域,涉及一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统。
【背景技术】
现代目标跟踪系统中,常运用天线技术构造一种系统,用于对目标的跟踪和干扰,因此单脉冲接收天线跟踪系统,是目标跟踪单脉冲系统的必要装置。
但是,目前跟踪系统单脉冲接收天线极化比较单一,在使用中会因为极化的问题对目标跟踪造成问题,如遇到雨雪天气时采用圆极化信号精度会大于水平极化信号,当天气晴朗时,采用水平极化信号精度会大于圆极化信号,但是,现有技术中计划脉冲天线极化比较单一,并不能根据实际情况调整天线极化方式,进而导致整个系统的跟踪精度、跟踪速度受到严重影响。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统,以实现在同一天线系统下可以根据实际情况进行极化切换,进而实现一维单脉冲跟踪的问题。
本实用新型采用以下技术方案:一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统,包括发射天线和单脉冲接收天线,发射天线通过波导连接至发射接口,并通过发射接口与外部信号源连接;单脉冲接收天线通过两路波导别分连接接收差端口和接收和端口,并通过接收差端口和接收和端口与外部信号处理装置连接;
发射天线包括相对设置的发射喇叭馈源和偏置切割反射面,发射喇叭馈源的喇叭口处设置可沿喇叭口一侧翻转的圆极化栅,圆极化栅用于覆盖在发射喇叭馈源的喇叭口处,以将发射喇叭馈源发射的水平极化信号转变为圆极化信号;还用于转离发射喇叭馈源的喇叭口处,以使发射喇叭馈源发射出水平极化信号;
单脉冲接收天线包括相对设置的接收喇叭馈源和偏置切割反射面,接收喇叭馈源的喇叭口处设置可沿喇叭口一侧翻转的圆极化栅,圆极化栅用于覆盖在接收喇叭馈源的喇叭口处,以将外部的水平极化信号转变为圆极化信号,以供接收喇叭馈源接收;还用于转离接收喇叭馈源的喇叭口处,以使接收喇叭馈源接收出水平极化信号。
进一步的,还包括支架,支架包括垂直设置的竖直板和水平板,水平板的端部连接在竖直板的中部;
发射喇叭馈源和接收喇叭馈源对称设置在水平板的顶面和底面上,水平板的顶面和底面上均设置有直流电机,每个直流电机的转轴分别与对应的圆极化栅的翻转轴连接,每个直流电机均用于带动圆极化栅沿其翻转轴转动,以覆盖或转离发射喇叭馈源或接收喇叭馈源的喇叭口处。
进一步的,发射接口、接收差端口和接收和端口均设置在竖直板与水平板交接处,水平板内部开设有波导通道。
进一步的,两个偏置切割反射面分别设置在竖直板的顶部和底部,且分别和发射喇叭馈源和接收喇叭馈源的喇叭口相对应。
进一步的,竖直板和水平板的交接处均设置有加强筋(12),每个加强筋(12)上均设有多个通孔。
进一步的,每个切割偏置面与竖直板之间均设置有切割面支架。
进一步的,发射喇叭馈源和水平板之间、接收喇叭馈源和水平板之间均设置有及馈源支架。
本实用新型的有益效果是:通过电机控制圆极化栅的变动得到水平极化和圆极化的转换,可以适用于各种天气状况,保持系统信号的精度不变;本系统采用变极化扇形波束照射的馈源对偏置切割反射面进行照射,用以实现扇形波束跟踪扫描;该系统中的接收天线馈源输入端口部分采用了一个接收差端口和一个接收合端口的设计,以此形成单脉冲信号,本系统结构简单、方便操作、可调极化方式,采用的方式很容易获得扇形波束;整个系统的设计合理,固定、安装时都比较方便。
【附图说明】
图1为本实用新型一种用于目标跟踪的单脉冲极化系统的结构示意图;
图2为图1的左视图;
图3为本实用新型实施例中的圆极化栅的结构示意图。
其中:1.发射天线;2.单脉冲接收天线;3.发射喇叭馈源;4.偏置切割反射面;5.接收喇叭馈源;6.直流电机;7.支架;8.发射端口;9.接收差端口;10.接收和端口;11.圆极化栅;12.加强筋;13.反射面支架;14.馈源支架。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型公开了一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统,如图1所示,包括发射天线1和单脉冲接收天线2,发射天线1和单脉冲接收天线2均实现9.8GHz~10.5GHz频段,在整个频段内满足技术指标要求。
发射天线1通过波导连接至发射接口8,发射信号依次通过发射接口8、传输波导、发射天线1发射出去,反射回来的信号经过单脉冲接收天线2接收后,通过两路传输波导分别传输至接收差端口9和接收和端口10,并产生单脉冲信号,发送至外部信号处理装置。
发射天线1通过波导连接至发射接口8,并通过发射接口8与外部信号源连接。单脉冲接收天线2通过两路波导别分连接接收差端口9和接收和端口10,并通过接收差端口9和接收和端口10与外部信号处理装置连接。如图2所示,发射接口8、接收差端口9和接收和端口10均设置在竖直板与水平板交接处,水平板内部开设有波导通道,各个传输波导均穿过波导通道后连接在发射接口8、接收差端口9和接收和端口10上。
发射天线1包括相对设置的发射喇叭馈源3和偏置切割反射面4,信号经过波导传输到发射喇叭馈源3后再经偏置切割反射面反射出去。为了做到三防,偏置切割反射面4的材料采用碳纤维。同时为了将偏置切割反射面4很好的固定于支架7上,首先将偏置切割反射面4固定于加强筋12上,再将其安装在反射面支架13上,同时为了减轻整个系统的重量,在加强筋12和反射面支架13进行开孔布局。
如图3所示,发射喇叭馈源3的喇叭口处设置可沿喇叭口一侧翻转的圆极化栅11,圆极化栅11用于覆盖在发射喇叭馈源3的喇叭口处,以将发射喇叭馈源3发射的水平极化信号转变为圆极化信号;还用于转离发射喇叭馈源3的喇叭口处,以使发射喇叭馈源3发射出水平极化信号;通过圆极化栅11可以将发射喇叭馈源3的水平极化信号转变为圆极化信号,有利于在雨雪天气的信号传输,提升信号精度。
单脉冲接收天线2包括相对设置的接收喇叭馈源5和偏置切割反射面4,接收喇叭馈源5的喇叭口处设置可沿喇叭口一侧翻转的圆极化栅11,圆极化栅11用于覆盖在接收喇叭馈源5的喇叭口处,以将外部的水平极化信号转变为圆极化信号,以供接收喇叭馈源5接收;还用于转离接收喇叭馈源5的喇叭口处,以使接收喇叭馈源5接收出水平极化信号,水平极化信号在正常天气情况下其损失小。
由于天线要求扇形波束,因此,馈源也选用了扇形角锥喇叭,在在透镜天线前面增加圆极化栅11,通过调整圆极化栅11的尺寸、圆极化栅11与喇叭口面的距离来调整轴比。发射喇叭馈源3和接收喇叭馈源5均采用了透镜喇叭天线形式,目的是为保证天线俯仰面波束宽度,馈源俯仰方向口径尺寸增加,馈源的整体长度尺寸得到了有效的缩减,为了减轻整个系统的重量及保证天线的可靠性,馈源的材料是采用铝材,透镜的材料采用聚四氟乙烯,且馈源支架14采用镂空的结构设计。发射馈源3的透镜喇叭天线端口处采用的是双H面弯波导,接收馈源5的透镜喇叭天线端口处采用的是E面弯波导。
本系统还包括支架7,支架7用来安装发射天线1和单脉冲接收天线2。支架7包括垂直设置的竖直板和水平板,水平板的端部连接在竖直板的中部;竖直板和水平板的交接处均设置有加强筋12,通过加强筋12可以提升整个支架7的牢固性,提升系统安全,另外,每个加强筋12上均设有多个通孔,在保证牢固性的同时降低整个系统重量,节省材料。
发射喇叭馈源3和接收喇叭馈源5对称设置在水平板的顶面和底面上,水平板的顶面和底面上均设置有直流电机6,每个直流电机6的转轴分别与对应的圆极化栅11的翻转轴连接,圆极化栅11的翻转轴和发射喇叭馈源3及接收喇叭馈源5的靠近水平板的侧边相对应,以保证在圆极化栅翻转时能完全覆盖发射喇叭馈源3及接收喇叭馈源5的喇叭口。直流电机6控制信号为RS422、供电电压为+12V,最大工作电流为2A,最大转换时间为10s,圆极化栅11采用多种结构层次为了更好的实现天线的圆极化性能,同时采用的材料是聚四氟乙烯玻璃布板。采用直流电机6一是减小了安装空间尺寸及整个系统的重量,二是简化了控制部分的操作。
本实用新型在使用之前,检查设备连接线是否完整,在接通电源开关,通过输入极化指令,让直流电机6处于需要工作的位置,然后再给天线系统输入信号,让单脉冲变极化系统进行工作,工作结束后,依次关闭仪器及电源。
每个直流电机6均用于带动圆极化栅11沿其翻转轴转动,以覆盖或转离发射喇叭馈源3或接收喇叭馈源5的喇叭口处。当圆极化栅11覆盖在喇叭口时,可以实现信号的圆极化,当圆极化栅转离喇叭口时,实现信号的水平极化。
两个偏置切割反射面4分别设置在竖直板的顶部和底部,且分别和发射喇叭馈源3、接收喇叭馈源5的喇叭口相对应。为了保证偏置切割反射面4的角度调节,每个切割偏置面4与竖直板之间均设置有反射面支架,通过反射面支架一方面可以调节偏置切割反射面4的角度,以实现其与喇叭口的对应,另一方面还实现了偏置切割反射面的固定。
发射喇叭馈源3和水平板之间、接收喇叭馈源5和水平板之间均设置有及馈源支架14,通过馈源支架一方面可以调节射喇叭馈源3、接收喇叭馈源5的角度,以实现其与偏置切割反射面4的角度对应,另一方面还实现了固定作用。
Claims (7)
1.一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统,其特征在于,包括发射天线(1)和单脉冲接收天线(2),所述发射天线(1)通过波导连接至发射接口(8),并通过所述发射接口(8)与外部信号源连接;所述单脉冲接收天线(2)通过两路波导别分连接接收差端口(9)和接收和端口(10),并通过所述接收差端口(9)和接收和端口(10)与外部信号处理装置连接;
所述发射天线(1)包括相对设置的发射喇叭馈源(3)和偏置切割反射面(4),所述发射喇叭馈源(3)的喇叭口处设置可沿喇叭口一侧翻转的圆极化栅(11),所述圆极化栅(11)用于覆盖在所述发射喇叭馈源(3)的喇叭口处,以将所述发射喇叭馈源(3)发射的水平极化信号转变为圆极化信号;还用于转离所述发射喇叭馈源(3)的喇叭口处,以使所述发射喇叭馈源(3)发射出水平极化信号;
所述单脉冲接收天线(2)包括相对设置的接收喇叭馈源(5)和偏置切割反射面(4),所述接收喇叭馈源(5)的喇叭口处设置可沿喇叭口一侧翻转的圆极化栅(11),所述圆极化栅(11)用于覆盖在所述接收喇叭馈源(5)的喇叭口处,以将外部的水平极化信号转变为圆极化信号,以供所述接收喇叭馈源(5)接收;还用于转离所述接收喇叭馈源(5)的喇叭口处,以使所述接收喇叭馈源(5)接收出水平极化信号。
2.如权利要求1所述的一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统,其特征在于,还包括支架(7),所述支架(7)包括垂直设置的竖直板和水平板,所述水平板的端部连接在所述竖直板的中部;
所述发射喇叭馈源(3)和接收喇叭馈源(5)对称设置在所述水平板的顶面和底面上,所述水平板的顶面和底面上均设置有直流电机(6),每个所述直流电机(6)的转轴分别与对应的所述圆极化栅(11)的翻转轴连接,每个所述直流电机(6)均用于带动所述圆极化栅(11)沿其翻转轴转动,以覆盖或转离发射喇叭馈源(3)或接收喇叭馈源(5)的喇叭口处。
3.如权利要求2所述的一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统,其特征在于,所述发射接口(8)、接收差端口(9)和接收和端口(10)均设置在所述竖直板与水平板交接处,所述水平板内部开设有波导通道。
4.如权利要求3所述的一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统,其特征在于,两个所述偏置切割反射面(4)分别设置在所述竖直板的顶部和底部,且分别和发射喇叭馈源(3)和接收喇叭馈源(5)的喇叭口相对应。
5.如权利要求3所述的一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统,其特征在于,所述竖直板和水平板的交接处均设置有加强筋(12),每个所述加强筋(12)上均设有多个通孔。
6.如权利要求4或5所述的一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统,其特征在于,每个所述偏置切割反射面(4)与竖直板之间均设置有切割面支架。
7.如权利要求6所述的一种应用于目标跟踪的单脉冲变极化系统,其特征在于,所述发射喇叭馈源(3)和水平板之间、接收喇叭馈源(5)和水平板之间均设置有及馈源支架(14)。
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