CN2773713Y - 具有发射功率自动控制功能的无线电高度表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有发射功率自动控制功能的无线电高度表，该高度表包括微波发射模块、微波接收模块、低频放大模块、信号处理与控制模块，还包括发射功率自动控制电路、PIN电调衰减器。发射功率自动控制电路根据低频放大模块幅度检波器差拍信号检波值控制PIN电调衰减器，调节PIN电调衰减器衰减量。当幅度检波器检波值过大信号过强时，增大PIN电调衰减器衰减量，当幅度检波器检波值过小信号过弱时，减小PIN电调衰减器衰减量，由此可以相应减小或增大无线电高度表的发射功率，保证无线电高度表工作于最佳状态，避免信号过大引起的无线电高度表信号饱和与失真现象，保证了无线电高度表的测高精度和工作稳定性。

Description

具有发射功率自动控制功能的无线电高度表

技术领域

本实用新型涉及采用电磁波传播延迟原理来测量高度的测高雷达，更具体地是指一种具有发射功率自动控制功能的无线电高度表。

背景技术

无线电高度表是一种小型化测高雷达，可为各种飞行器提供离地面的相对高度信息，能在农田、水面、森林、草地、沙漠等各种地面上空稳定测高。由于各种不同地面环境对无线电高度表的发射信号衰减不一，回波信号强度相差要达到20-30dB，无线电高度表必须能够对在这一强度变化范围内的回波信号均能准确稳定测高工作。为保证无线电高度表在较弱回波信号条件下准确测高，对无线电高度表的工作灵敏度一般都设计要求较高。当接收到较强的回波信号时，高度表微波接收混频器、前置低频放大器、低频放大模块均会由于信号过大出现信号饱和与失真现象，影响测高精度。

请参见图1，该图示意了现有的无线电高度表原理。

信号处理与控制模块控制微波发射模块进行微波发射，接收信号进入微波接收模块与微波发射模块耦合的本振信号混频产生差拍信号，差拍信号经低频放大模块放大送至信号处理与控制模块，进行信号处理与高度计算。现有的无线电高度表在低频放大模块中含有自动增益控制电路，能够对低频放大模块的信号放大进行一定的调整，但是由于无线电高度表的发射功率是不变的，所以在低高度或反射信号很强时，高度表的微波接收模块中的微波接收混频器与前置低频放大器输出的信号，就会出现无法避免的信号失真现象，影响整个高度的测高精度，因而有必要对高度表进行改进设计。

发明内容

本实用新型的目的针对高度表在微波接收中存在的上述缺点，提供一种具有发射功率自动控制功能的无线电高度表，该高度表能根据高度表的回波差拍信号强度，自动控制无线电高度表的发射功率，避免无线电高度表信号出现饱和失真现象，提高无线电高度表的测高精度和工作稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

该具有发射功率自动控制功能的无线电高度表包括微波发射模块、微波接收模块、低频放大模块、信号处理与控制模块，

还进一步包括发射功率自动控制电路、PIN电调衰减器，

微波接收模块接收微波信号并输出至低频放大模块，低频放大模块有两路输出，其中一路输出接至信号处理与控制模块，信号处理与控制模块输出高度数据，低频放大模块的另一路输出接至发射功率自动控制电路，发射功率自动控制电路输出接至PIN电调衰减器，微波发射模块有两路输出，其中一路输出接至微波接收模块，另一路输出接至PIN电调衰减器，PIN电调衰减器发射微波信号。

所述的发射功率自动控制电路进一步包括运算放大器U1、电阻R1、电容C4，运算放大器U1的正端通过电阻R1接收来自于低频放大模块输入的信号，运算放大器U1的负端接一基准电压，电容C4跨接于运算放大器U1的正端与输出端之间。

所述的PIN电调衰减器包括PIN二极管V1、V2、V3，PIN二极管V1、V2、V3的正极为输入端，输入端通过一耦合电容C3与微波发射模块的输出相接，以及通过电感L1与发射功率自动控制电路相接。

在本实用新型的技术方案中，在高度表中增加了发射功率自动控制电路与PIN电调衰减器。发射功率自动控制电路根据低频放大模块幅度检波器差拍信号检波值控制PIN电调衰减器，调节PIN电调衰减器衰减量。当幅度检波器检波值过大信号过强时，增大PIN电调衰减器衰减量，当幅度检波器检波值过小信号过弱时，减小PIN电调衰减器衰减量，由此可以相应减小或增大无线电高度表的发射功率，保证无线电高度表工作于最佳状态，避免信号过大引起的无线电高度表信号饱和与失真现象，保证了无线电高度表的测高精度和工作稳定性。

附图说明

图1是现有的无线电高度表原理方框示意图。

图2是本实用新型无线电高度表原理方框示意图。

图3是本实用新型的发射功率自动控制电路及PIN电调衰减器示意图。

具体实施方式

请参见图2，

本实用新型的无线电高度表包括微波发射模块、微波接收模块、低频放大模块、信号处理与控制模块(这四部分模块在图2中用虚框表示)。

还进一步包括发射功率自动控制电路、PIN电调衰减器。

微波接收模块接收微波信号并输出至低频放大模块，低频放大模块有两路输出，其中一路输出接至信号处理与控制模块，信号处理与控制模块输出高度数据，低频放大模块的另一路输出接至发射功率自动控制电路，发射功率自动控制电路输出接至PIN电调衰减器，微波发射模块有两路输出，其中一路输出接至微波接收模块，另一路输出接至PIN电调衰减器，PIN电调衰减器发射微波信号。

请继续参阅图3所示，

所述的发射功率自动控制电路进一步包括运算放大器U1、电阻R1、电容C4，运算放大器U1的正端通过电阻R1接收来自于低频放大模块输入的信号，运算放大器U1的负端接一基准电压，电容C4跨接于运算放大器U1的正端与输出端之间。

所述的PIN电调衰减器包括PIN二极管V1、V2、V3，PIN二极管V1、V2、V3的正极为输入端，输入端通过一耦合电容C3与微波发射模块的输入相接，以及通过电感L1与发射功率自动控制电路相接。

该高度表的原理描述如下：

微波接收模块接收发射的微波信号，并与微波发射模块输出的本振信号混频后输出差拍信号，差拍信号经过低频放大模块放大后被送至信号处理与控制模块进行信号处理与高度计算。低频放大模块的幅度检波器根据放大后输出的差拍信号幅度大小进行检波，其检波输出值通过发射功率自动控制电路控制PIN电调衰减器衰减量，自动控制无线电高度表发射功率。

低频放大模块对微波接收模块输出的差拍信号进行放大，低频放大模块的幅度检波器根据放大后输出的差拍信号幅度大小进行检波。检波值输入发射功率自动控制电路中运算放大器U1的正输入端，与运算放大器U1的负输入端的基准电压进行比较，通过电容C4的积分作用，输出控制PIN电调衰减器的控制信号。PIN电调衰减器是一种电流控制器件，其原理是基于PIN二极管结电阻随加在其上的电流的改变而改变的特点。PINPIN二极管V1、V2、V3的结电阻随电流增大而变小。

发射功率自动控制电路与PIN电调衰减器形成一闭环控制系统，对无线电高度表发射功率自动进行动态控制。差拍信号越小，幅度检波值越小，检波值小于基准电压运算放大器U1输出下降，流过PINPIN二极管V1、V2、V3的电流相应减小，PIN二极管结电阻增大，减小PIN电调衰减器衰减量，增大无线电高度表发射功率以增大无线电高度表差拍信号，保持低频放大模块幅度检波器的幅度检波值始终与基准电压一致，使无线电高度表工作于最佳状态。如差拍信号过大，运算放大器U1输出上升，PINPIN二极管V1、V2、V3电流增大结电阻减小，增大PIN电调衰减器衰减量以减小无线电高度表发射功率，实现发射功率自动控制功能。

也就是说，发射功率自动控制电路根据低频放大模块幅度检波器差拍信号检波值控制PIN电调衰减器，调节PIN电调衰减器衰减量。当幅度检波器检波值过大信号过强时，增大PIN电调衰减器衰减量，当幅度检波器检波值过小信号过弱时，减小PIN电调衰减器衰减量，由此可以相应减小或增大无线电高度表的发射功率，保证无线电高度表工作于最佳状态，避免信号过大引起的无线电高度表信号饱和与失真现象，保证了无线电高度表的测高精度和工作稳定性。

综上所述，

本实用新型高度表与传统的高度技术相比，具有以下的优点：

1)微波接收单元接收信号，与微波发射单元输出的本振信号混频后输出差拍信号，差拍信号经过低频放大模块放大后被送至信号处理与控制模块进行信号处理与高度计算。低频放大模块的幅度检波器根据放大后输出的差拍信号幅度大小进行检波，其检波输出值通过发射功率自动控制电路控制PIN电调衰减器衰减量，自动控制无线电高度表发射功率。

2)发射功率自动控制电路根据无线电高度表回波差拍信号强度自动控制无线电高度表的发射功率，避免无线电高度表信号出现饱和失真现象，提高了无线电高度表的测高精度和工作稳定性，提高无线电高度表工作动态范围，使无线电高度表在各种农田、水面、森林、草地、沙漠等地面环境中工作性能均稳定可靠。

Claims (3)

1、一种具有发射功率自动控制功能的无线电高度表，该高度表包括微波发射模块、微波接收模块、低频放大模块、信号处理与控制模块，

其特征在于：

该高度表进一步包括，发射功率自动控制电路、PIN电调衰减器，

微波接收模块接收微波信号并输出至低频放大模块，低频放大模块有两路输出，其中一路输出接至信号处理与控制模块，信号处理与控制模块输出高度数据，低频放大模块的另一路输出接至发射功率自动控制电路，发射功率自动控制电路输出接至PIN电调衰减器，微波发射模块有两路输出，其中一路输出接至微波接收模块，另一路输出接至PIN电调衰减器，PIN电调衰减器发射微波信号。

2、根据权利要求1所述的具有发射功率自动控制功能的无线电高度表，

其特征在于：

所述的发射功率自动控制电路进一步包括运算放大器U1、电阻R1、电容C4，运算放大器U1的正端通过电阻R1接收来自于低频放大模块输入的信号，运算放大器U1的负端接一基准电压，电容C4跨接于运算放大器U1的正端与输出端之间。

3、根据权利要求1或2所述的具有发射功率自动控制功能的无线电高度表，

其特征在于：

所述的PIN电调衰减器包括PIN二极管V1、V2、V3，PIN二极管V1、V2、V3的正极为输入端，输入端通过一耦合电容C3与微波发射模块的输出相接，以及通过电感L1与发射功率自动控制电路相接。

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