CN86100585A - 多普勒雷达微波组件 - Google Patents

Abstract

一种多普勒雷达的微波组件包括耿氏二极管振荡器、发射/接收共用天线及可调探杆式混频器。混频二极管探伸到振荡器与天线之间的波导内，探伸深度可调。混频二极管的管座带有一个聚集接收信号到混频二极管的反射面。采用了可调探杆式混频器，使振荡器与混频器之间的波导不需要调整。由于混频器的工作点可调，使混频器本身与后接信号处理电路的阻抗匹配易于实现。

Description

本发明属于雷达技术，更确切地说，是一种多普勒雷达的微波组件，主要用于检测运动目标的各种装置，例，可用于自动控制门、防盗报警器、自动运输线的监测器、防撞装置及速度测量装置等。

多普勒雷达主要利用雷达本身的一部分发射信号与由运动目标反射回转来的接收信号相混频所产生的差信号，这个差信号包含了反映运动目标是否存在及其运动特性的多普勒信息。在实际使用中常常要求雷达的微波组件只用一只天线同时进行发射信号的辐射及对反射回转信号的接收。为此，需要用双工器或其它的分离信道装置。然而双工器或其它分离信道装置的结构比较复杂、成本比较高，这往往与希望用一只天线来达到使雷达结构简单、成本降低的要求相矛盾。

美国专利3.611.374已经给出了一种用于多普勒雷达的结构紧凑、体积和重量小的微波组件，该微波组件包括一只耿氏二极管振荡器、一只用于把振荡器输出的发射信号辐射出去並把由运动目标反射回转的信号接收进来的发射/接收共用天线及一只混频器。混频器位于振荡器与天线之间的作为信号通道的波导内。振荡器与混频器之间有一段带二只匹配螺钉的可调匹配波导。因为振荡器与混频器在同一信号通道内，以致振荡器输出的发射信号被混频器吸收一部分。由天线进来的反射回转信号与被混频器吸收的那一部分发射信号在混频器混频后产生所需的差信号。

上述专利给出的微波组件，其混频二极管跨接在波导内，这种混频器的分路导纳较大，对振荡器输出的发射信号会引起较大的反射。为此，在振荡器与混频器之间插入了一段可调匹配波导。可调匹配波导的长度与混频二极管、耿氏二极管的特性紧密相关，对这两种二极管均有严格的一致性要求。可调匹配波导段造成了微波组件的结构复杂。调整匹配波导段的方法也不方便。另一方面，被混频器吸收的那一部分由振荡器输出的发射信号是比较大的，並且不可调，即，混频器的工作点不可调。因而，调整混频器与后接信号处理电路的阻抗匹配比较困难。

本发明的一个目的是使被混频器吸收的那一部分由振荡器输出的发射信号成为可调整的，即，使混频器的工作点可调。

本发明的另一个目的在于使振荡器与混频器之间的波导不需要调整。

本发明给出的一种多普勒雷达的微波组件包括耿氏二极管振荡器、用于把振荡器输出的发射信号辐射出去並把由运动目标反射回转的信号接收进来的天线及混频器三部分。混频器位于振荡器与天线之间的信号通道内。本发明采用了分路导纳较小的可调探杆式混频器。混频二极管探伸到作为信号通道的波导内，其探伸深度是可调的。由可调探杆式混频器所吸收的来自振荡器的部分发射信号功率也相应成为可调的功率，这就实现了混频器的工作点可调。因而，混频器与后接信号处理电路的阻抗匹配就易于实现。另一方面，由于这种混频器对振荡器输出的发射信号所造成的反射减小，因而振荡器与混频器之间不需要用可调匹配波导段。耿氏二极管与混频二极管之间的波导的长度只要求满足不直接耦合的条件而与这两种二极管的特性没有紧密的相关关系，所以本发明的微波组件对耿氏二极管、混频二极管没有严格的一致性要求。本发明给出的混频器带有一个可随混频二极管同时改变探伸深度的金属反射面，这个金属反射面使天线接收进来的反射回转信号有效地聚集到混频二极管上，从而提高了信噪比。

本发明的实施例见附图。

图1，多普勒雷达的微波组件剖视图。

图2，可调探杆式混频器的局部剖视图。

在图1中，微波组件的基体是波导〔1〕及天线〔2〕。耿氏二极管〔3〕、短路板〔4〕以及这两者之间的波导段构成耿氏二极管振荡器。可调螺钉〔5〕用于振荡器的频率调谐。混频二极管〔6〕探伸到振荡器与天线〔2〕之间作为信号通道的波导内，其探伸深度是可调的。耿氏二极管〔3〕与混频二极管〔6〕之间的波导的长度满足这二只管子之间不直接耦合的条件。匹配螺钉〔7〕是调整信噪比用的微调元件。

在图2中，混频二极管〔6〕安置在一只作为管座的金属可调螺套〔8〕的中心孔内。混频二极管〔6〕与金属可调螺套〔8〕之间有一层绝缘隔离薄膜。金属可调螺套〔8〕探伸到波导内的一端带有一个圆弧形反射面，反射面的凹面面向接收信号为最大的方向，圆弧张角为120°-180°。这个反射面的顶端与混频二极管〔6〕探伸到波导内的金属圆柱端之间用金属导线〔9〕连接起来。混频后的差信号从输出端〔10〕引出。

本发明给出的多普勒雷达的微波组件已用于微波自动控制门。采用带有金属反射面的可调探杆式混频器后，可以用一段波导基体来代替分段的波导体，简化了结构，降低了成本。这种新的混频器，避免了对耿氏二极管、混频二极管的严格的一致性要求，使微波组件的调试方法简化。

Claims (3)

1、本发明属于雷达技术，更确切地说，是一种多普勒雷达的微波组件，该微波组件包括振荡器、发射/接收共用天线[2]及混频器。振荡器由跨接在波导[1]内的耿氏二极管[3]、短路板[4]以及位于耿氏二极管[3]与短路板[4]之间的作为波导[1]的一部份的波导段构成。振荡器带有一只用于频率调谐的可调螺钉[5]。天线[2]位于波导[1]的远离短路板[4]的一端，混频器位于振荡器与天线[2]之间。振荡器与混频器之间的波导内有一只调整信噪比用的可调螺钉[7]。混频器有一只差信号的输出端[10]。本发明的特征在于所述微波组件的混频器是一只探伸深度可调的探杆式混频器，其安置混频二极管[6]的金属管座带有一个聚集接收信号到混频二极管[6]的反射面。

2、权利要求1所述的微波组件，其进一步的特征是混频二极管〔6〕安置在一只金属可调螺套〔8〕的中心孔内。混频二极管〔6〕与金属可调螺套〔8〕之间有一层绝缘隔离薄膜。金属可调螺套〔8〕探伸到波导内的一端带有一个聚集接收信号到混频二极管〔6〕的反射面。一根金属导线〔9〕连接在此反射面的顶端与混频二极管〔6〕的金属圆柱端之间。混频二极管〔6〕的金属螺纹端与差信号的输出端〔10〕螺纹连接。

3、权利要求1、2所述的微波组件，其混频器的金属可调螺套〔8〕带有一个圆弧形的反射面，反射面的凹面面向接收信号为最大的方向，圆弧张角为120°-180°。

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