CN2095431U - 一种连续波雷达高频头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续波雷达高频头装置， 其特点采用单天线—双工器体制，它由收发共用单天 线、双工器、振荡型发射机、耦合器、变频器、前置放大 器组成，本实用新型电路简单、体积小、重量轻、结构 简单、灵活轻便、成本低、防震、抗冲击、电气性能优 良，天线效率高，覆盖空域大，特别适合用于在野外恶 劣环境条件下工作的连续波雷达系统。

Description

本实用新型涉及一种用于对空间目标进行测量的反射式连续波雷达高频头装置。

在目前无线电工程应用中，对空间目标进行测量的反射式连续波雷达系统均采用双天线体制的高频头装置，即采用两套天线系统分别发送和接收同频率的连续波载波信号，完成对空间目标的运动速度等参数的测量，这种双天线体制的连续波雷达高频头装置，虽然实际应用效果尚好，但其体积大，重量重，结构复杂，制造成本高，并且高频头电路复杂，可靠性差，抗冲击震动性能差，对一些在野外恶劣环境条件下使用的反射式连接波雷达系统，这种双天线体制的高频头的应用受到很大的限制。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种只用一个收发共用单天线同时馈送收发两路同一频率的连续波信号的反射式连续波雷达高频头装置，这种高频头装置是一种能适合野外恶劣环境条件应用的体积小、重量轻、结构简单、灵活轻便、防震抗冲击、工作可靠、成本低廉的新颖连续波雷达高频头装置。

本实用新型的目的是这样实现的，它由收发共用单天线1、双工器2、耦合器3、变频器4、振荡型发射机5、前置放大器6、直流电源9组成，其中收发共用单天线1结构为其口面成矩形的角锥喇叭天线构成，喇叭锥体大的尺寸口面为收发口面、喇叭锥体小的尺寸口面为波导口面，波导口面用紧固件与双工器2的天线端口1连接双工器2由环行器和调配器组成，环行器为三端口环行器，三端口环形器其中另两端口分别为发端口2和收端口3，收端口3通过波导用紧固件与变频器4入端口1连接，发端口2通过波导用紧固件与耦合器3出端口2连接，调配器为螺杆型调节零件，螺纹安装在环行器2的天线端口1处。耦合器3另一出端口1与变频器4入端口2用紧固件连接，入端口3与振荡型发射机5的主振腔7出端口用紧固件连接，变频器4出端口3通过电缆与前置放大器6连接，前置放大器6输出与雷达主机连接，振荡型发射机5由主振腔7、稳频腔8和二极管G1、G2构成，二极管G1、G2负极并接后与直流电源9正极连接，二极管G1、G2正极分别焊接安装在主振腔7内，主振腔7与稳频腔8耦合安装用紧固件固定连接，并且收发共用单天线1的内部填充低损耗防震介质材料。

本实用新型与现有技术相比有如下优点：本实用新型只用一个收发共用单天线，一个双工器完成了两路同一频率的连续波载波信号（接收信号和发送信号）的馈送，因此电路简单，收能优良，体积小，重量轻，结构简单，轻便灵活，且天线传输效率高，复盖空域大，目标截获率高，防震抗冲击，工作可靠，制造成本低廉，本实用新型已经过多次实际应用考验，能在野外恶劣的环境条件下可靠地工作，性能优良，是一种理想的轻便型连续波雷达高频头装置。

以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

图1是本实用新型一种实施例的原理方框图。

图2是本实用新型一种实施例振荡型发射机的电路结构图。

图3是本实用新型图2沿A－A面的剖视图。

参照图1、图2、图3，它由收发共用单天线1、双工器2、耦合器3、变频器4、振荡型发射机5、前置放大器6、直流电源9组成。收发共用单天线1结构为其口面成矩形的角锥喇叭天线构成，喇叭锥体大的尺寸口面为收发口面，用来收发电磁波信号，喇叭锥体小的尺寸口面为波导口面，通过波导用紧固件与双工器2的天线端口1连接，实施例收发口面宽为230毫米，高为180毫米，喇叭锥体长度为350毫米，波导口面尺寸宽为22.86毫米、高为10.16毫米，它与连接的市售波导尺寸相同，天线的整个锥体喇叭是用铜板材料加工而成，并在天线的喇叭内部填充安装低损耗防震介质材料，实施例用聚苯乙烯材料填充安装，其作用使天线密封，防震抗冲击，同时又保持了原天线的高传输效率、宽波束的优点。

双工器2由环行器和调配器组成，环行器为三端口Y型环行器，三端口采用市售的宽22.86毫米、高10.16毫米，铝材料波导加工而成，并用紧固件按Y型安装在环行器中间的圆腔体上，环行器圆腔体是用黄铜材料加工而成，环行器的三端口为天线端口1、发端口2、收端口3，天线端口1与收发共用单天线1的天线端口用紧固件连接，发端口2通过波导用紧固件与耦合器3出端口2连接，收端口3通过波导用紧固件与变频器4入端1连接。调配器采用螺杆型调配器，用黄铜材料加工而成，其尺寸实施例螺纹直径为10毫米，长为20毫米，螺纹安装在环行器天线端口1波导内。环行器其作用是用来隔离收发两路信号，使收发两路信号按规定的方向传输，调配器的作用是调节调配器的螺杆，使双工器2的三端口的电压驻波系数最小，这样耦合器3送来的发信号只能沿双工器2的发端口2至天线端口1传输，从天线接收的信号只能沿天线端口1至收端口3传输，从而双工器2把发送的连续波射频信号和接收目标的二次辐射频信号分隔开来。

振荡型发射机5由主振腔7、稳频腔8和二极管G1、G2构成，实施例主振腔7用黄铜材料加工成方腔体型，其尺寸宽为22.86毫米，高为10.16毫米，长为50毫米，稳频腔8用铟钢材料加工成中间空心圆柱形腔体，通过耦合孔耦合主振腔7的信号，主振腔7与稳频腔8用紧固件固定连接。在主振腔7中焊装有二极管G1、G2，二极管G1、G2正极分别焊装在主振腔7腔内，两负极并接后与直流电源9正极连接，直流电源9实施例采用自制普通的直流电源，其输出直流电压为12伏特，二极管G1、G2采用市售体效应二极管，其作用是二极管G1、G2在主振腔7中产生的振荡信号进行功率合成，并在高品质因数的稳频腔8中进行稳频，输出高稳定的发射信号。振荡型发射机5输出端口用紧固件与耦合器3的入端口3固定连接，耦合器3出端口1用紧固件与变频器4入端口2固定连接，变频器4出端口3通过电缆与前置放大器6连接，前置放大器6与雷达主机连接，耦合器3其作用是把振荡型发射机5的输出信号分成两路输出，变频器4其作用是把天线收来的信号与振荡型发射机5的输出信号进行混频输出混频信号，前置放大器6其作用是把混频器输出的混频信号进行放大。实施例耦合器3采用市售波导自制而成，在波导上加工输出耦合孔，变频器4采用自制的正交场平衡混频器制作而成，前置放大器6采用市售的3DG142型晶体管制作成低噪声放大器。

本实用新型安装结构如下：把双工器2、耦合器3、变频器4、振荡型发射机5、低噪声放大器6各级用紧固件固定在长300毫米，宽280毫米，高200毫米铁板制成的机箱内，在机箱的前侧加工一个双工器2的天线端口1与收发共用单天线1固定连接孔，收发共用单天线1固定在机箱的外面，机箱后侧安装前置放大器6输出电缆插座。便于与下级雷达主机进行电缆连接。

本实用新型工作原理如下：收发共用单天线1发射射频信号至空间，该射频信号在空间遇到目标后，反射回二次辐射射频信号，这反射回来的二次辐射射频信号中还带有目标信息回波信号，并经双工器2天线端口1、收端口3输入到变频器4入端口1，变频器4把二次辐射射频信号和从耦合器3送入的射频信号相关解出所需测量的带有目标信息回波信号，然后把带有目标信息回波信号送至前置放大器6进行放大，经放大后送入雷达主机进行处理，获得所需测量的信息结果。

Claims (2)

1、一种由耦合器3、变频器4、前置放大器6、直流电源9组成的连续波雷达高频头装置，其特征在于还有收发共用单天线1、双工器2、振荡型发射机5组成，其中收发共用单天线1结构为其口面成矩形的角锥喇叭天线构成，喇叭锥体大的尺寸口面为收发口面，喇叭锥体小的尺寸口面为波导口面，波导口面用紧固件与双工器2的天线端口1连接，双工器2由环行器和调配器组成，环行器为三端口环行器，三端口环形器其中另两端口分别为发端口2和收端口3，收端口3通过波导用紧固件与变频器4入端口1连接，发端口2通过波导用紧固件与耦合器3出端口2连接，调配器为螺杆型调节零件，螺纹安装在环行器2的天线端口1处，耦合器3另一出端口1与变频器4入端口2用紧固件连接，入端口3与振荡型发射机5的主振腔7出端口用紧固件连接，变频器4出端口3通过电缆与前置放大器6连接，前置放大器6输出与雷达主机连接，振荡型发射机5由主振控7、稳频腔8和二极管G1、G2构成，二极管G1、G2负极并接后与直流电源9正极连接，二极管G1、G2正极分别焊接安装在主振腔7内，主振腔7与稳频腔8耦合安装用紧固件固定连接。

2、根据权利要求1所述的一种连续波雷达高频头装置，其特征在于收发共用单天线1的内部填充安装低损耗防震介质材料。

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