CN211880387U - 一种x波段大功率多普勒测速前端组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种X波段大功率多普勒测速前端组件，包括X波段集成压控振荡器、用于对X波段集成压控振荡器进行多普勒调频的锁相环、用于放大信号的功率放大器、用于分配信号的功分器、用于隔离区分发射信号和回波信号的环流器、用于发射信号和接收回波信号的天线和用于将本振信号与回波信号混频后输出多普勒频率的混频器；X波段集成压控振荡器与锁相环互连，X波段集成压控振荡器的输出端依次连接功率放大器和功分器；功分器的输出端分为两路，一路依次连接有环流器和天线，另一路连接混频器；天线的输出端连接混频器。该前段组件具有小型化、微型化、提高可靠性、调试简便等优点；实现了毫米波大功率多普勒发射前端组件的高集成化。

Description

一种X波段大功率多普勒测速前端组件

技术领域

本实用新型属于无线电通信技术领域，涉及一种X波段大功率多普勒测速前端组件。

背景技术

随着无线电通信技术的发展，多普勒测速系统无论在民用领域还是在军用领域都得到了广泛的应用和研究。多普勒测速系统就是利用多普勒效应进行定位、测速、测距工作的系统。当系统发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与发射的频率出现频率差，称为多普勒频率。根据多普勒频率的大小，可测出目标对系统所在的距离、速度信息。民用领域可以测量汽车行驶速度，在机场用来引导恶劣条件下飞机安全着陆，军事领域可以用来探测敌机、舰船车辆、武器等。X波段不受阴雨等天气影响，可全天执行测速工作，且具有通信设备体积小、重量轻、方向性好等优点。因而在无线电测速应用中备受关注。

目前，国外的毫米波收发模块多采用多层多芯片模块，而国内由于技术发展起步较慢，尚不成熟，因此国内毫米波发射组件多采用部件组装技术，本振采用耿氏体效应振荡技术。上述种类的毫米波发射组件由于其结构特点，虽然可以完成发射要求，但结构复杂、发射相噪稳定性不好、可靠性低、调试不便。

国内以往的多普勒测速前端，结构复杂，可靠性差且不能实现小型化，轻量化的要求。随着时代的发展，小型化、轻型化是未来电磁波通讯发展的方向，更小的体积的可以让测速组件应用于更广泛的领域。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本实用新型的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

实用新型内容

针对上述现有设备的不足，本实用新型目的在于提供了一种X波段大功率多普勒测速前端组件，实现了毫米波大功率多普勒发射前端组件的高集成化。

为实现上述目的本实用新型采用如下技术方案：

该X波段大功率多普勒测速前端组件，包括X波段集成压控振荡器、用于对X波段集成压控振荡器进行多普勒调频的锁相环、用于放大信号的功率放大器、用于分配信号的功分器、用于隔离区分发射信号和回波信号的环流器、用于发射信号和接收回波信号的天线和用于将本振信号与回波信号混频后输出多普勒频率的混频器；

所述X波段集成压控振荡器与所述锁相环互连，所述X波段集成压控振荡器的输出端依次连接所述功率放大器和功分器；所述功分器的输出端分为两路，一路依次连接有所述环流器和天线，另一路连接所述混频器；所述天线的输出端连接所述混频器。

进一步地，上述功率放大器采用HMC952A型号。

进一步地，上述功分器采用微带线功分器。

进一步地，上述天线采用喇叭天线。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型公开了一种X波段大功率多普勒测速前端组件，由X波段集成压控振荡器作为基准信号，通过锁相环对压控振荡器进行多普勒调频，就可以得到X波段多普勒调频信号；经脉冲调制的功率放大器放大，作为多普勒发射信号，通过环形器天线发射出去并接收回波信号，该功放前端具有小型化、微型化、提高可靠性、调试简便等优点；

2、本实用新型公开了一种X波段大功率多普勒测速前端组件，实现了毫米波大功率多普勒发射前端组件的高集成化；分腔技术的使用有效的解决了自激问题；有效解决了大功率散热问题，结构简单，成本较低，应用性较强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-X波段集成压控振荡器，2-锁相环，3-功率放大器，4-功分器，5-环流器，6-天线，7-混频器。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本实用新型实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些结构图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

如图1所示，该X波段大功率多普勒测速前端组件，包括X波段集成压控振荡器1、用于对X波段集成压控振荡器1进行多普勒调频的锁相环2、用于放大信号的功率放大器3、用于分配信号的功分器4、用于隔离区分发射信号和回波信号的环流器5、用于发射信号和接收回波信号的天线6和用于将本振信号与回波信号混频后输出多普勒频率的混频器7。

其中，X波段集成压控振荡器1与锁相环2互连，X波段集成压控振荡器1的输出端依次连接功率放大器3和功分器4；功分器4的输出端分为两路，一路依次连接有环流器5和天线6，另一路连接混频器7；天线6的输出端连接混频器7。

(1)采用X波段集成压控振荡器1作为基准信号，用锁相环2对压控振荡器进行多普勒调，就可以的到X波段多普勒调频信号。根据设计要求采用压控振荡器hmc510lp5来产生信号源。

(2)产生的X波段多普勒调频信号进入功率放大器3进行放大。这里选用功率放大器HMC952A作为功率放大。

(3)功分器4采用微带线功分器。两段微带线的特征阻抗、电长度和加载的电容的容值由功分器4的输出功率分配比确定。在不使用隔离电阻的情况下获得了很高的隔离度，并且驻波比良好，结构紧凑，尺寸小，重量轻，易加工。

(4)环形器5的突出特点是单向传输高频信号能量。因系统采用一个天线6进行接收和发射，采用环形器5使接收信号和发射信号相互隔离区分，且在负载阻抗变化甚至开路甚至短路的情况下都不影响功放的工作状态，从而保护了功率放大器3，且具有体积小、频带宽、插损小等多个特点。

(5)天线6一般选用X波段标准波导口，采用喇叭天线。

本实用新型的工作原理：

该X波段大功率多普勒测速前端组件采用单片集成电路，由X波段集成压控振荡器1作为基准信号，通过锁相环2对压控振荡器进行多普勒调频，得到X波段多普勒调频信号；经脉冲调制的功率放大器3放大，作为多普勒发射信号经环流器5发射，并作为本振信号与回波信号混频得到多普勒信号频率经信号处理后得到运动物体的距离信息。另外，腔体的设计采用分腔技术，有效的解决了自激问题。用大面积散热齿进行自然散热，解决了散热问题。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (4)

1.一种X波段大功率多普勒测速前端组件，其特征在于：包括X波段集成压控振荡器(1)、用于对X波段集成压控振荡器(1)进行多普勒调频的锁相环(2)、用于放大信号的功率放大器(3)、用于分配信号的功分器(4)、用于隔离区分发射信号和回波信号的环流器(5)、用于发射信号和接收回波信号的天线(6)和用于将本振信号与回波信号混频后输出多普勒频率的混频器(7)；

所述X波段集成压控振荡器(1)与所述锁相环(2)互连，所述X波段集成压控振荡器(1)的输出端依次连接所述功率放大器(3)和功分器(4)；所述功分器(4)的输出端分为两路，一路依次连接所述环流器(5)和天线(6)，另一路连接所述混频器(7)；所述天线(6)的输出端连接所述混频器(7)。

2.根据权利要求1所述的X波段大功率多普勒测速前端组件，其特征在于：所述功率放大器(3)采用HMC952A型号。

3.根据权利要求1所述的X波段大功率多普勒测速前端组件，其特征在于：所述功分器(4)采用微带线功分器。

4.根据权利要求1所述的X波段大功率多普勒测速前端组件，其特征在于：所述天线(6)采用喇叭天线。

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