一种三波段单脉冲收发系统的制作方法

1.一种三波段单脉冲收发系统，用于雷达收发，本实用新型涉及雷达测量技术领域。


背景技术：

2.单脉冲雷达早在60年代就已广泛应用。美国、英国、法国和日本等国军队大量装备单脉冲雷达，主要用于目标识别、靶场精密跟踪测量、弹道导弹预警和跟踪、导弹再入弹道测量、火箭和卫星跟踪、武器火力控制、炮位侦察、地形跟随、导航、地图测绘等；在民用上主要用于中交通管制。
3.雷达波段代表的是电磁波频率的范围，一般情况下，低频的波段远程性能好，易获得大功率发射机和巨大尺寸的天线；高频的波段一般可以获得精确的距离和位置，但是作用范围短。不同波段的雷达信号具有不同的优缺点，为了将多个波段集成在一个雷达上面，传统方式往往将多个几乎完整的收发系统集成到一个雷达系统中，其中存在大量的硬件冗余，而且体积和成本也比较高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：提供一种三波段单脉冲收发系统，解决传统多波段集成的缺点，节省成本，减小体积、重量和功耗。
5.本实用新型采用的技术方案如下：一种三波段单脉冲收发系统，包括数控频率源、频率综合器、微波tr模块、微波变频模块以及双通道相参宽带接收模块，其特征在于：所述数控频率源，包括逻辑控制单元、波形产生单元、卷积单元一以及1
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3开关单元，所述数控频率源与两个所述微波tr模块和一个所述微波变频模块连接；
6.所述微波tr模块与所述微波变频模块包括卷积单元二、滤波放大单元一、功率分配单元一、功率分配单元二、功率放大单元、耦合单元、检波单元、收发开关单元、低噪声放大单元一、低噪声放大单元二、滤波单元一、滤波单元二、卷积单元三、卷积单元四、滤波放大单元二、滤波放大单元三，所述卷积单元二连接所述数控频率源，所述滤波放大单元一的输出端与所述功率分配单元一输入端连接，所述功率分配单元一的两个输出端分别与所述功率分配单元二和所述功率放大单元连接，所述功率放大单元输出端与所述耦合单元输入端连接，所述耦合单元两个输出端分别连接所述收发开关和所述检波单元，所述收发开关与所述低噪音放大单元一输入端连接，所述低噪音放大单元一与所述低噪音放大单元二分别接收两组信号，并通过其后的校正开关与所述功率分配单元的两个输出端连接，两个校正开关后分别连接所述滤波单元一和滤波单元二，然后分别通过所述卷积单元三和所述卷积单元四连接所述滤波放大单元二和所述滤波放大单元三，两个所述微波tr模块和一个所述微波变频模块与所述双通道相参宽带接收模块连接；
7.所述双通道相参宽带接收模块包括3
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1开关单元、3
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1开关单元、滤波放大单元、滤波放大单元、正交调解单元以及正交调解单元，所述3
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1开关单元和3
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1开关单元输出端分别与所述滤波放大单元和滤波放大单元输入端连接，所述滤波放大单元和滤波放大单元输
出端分别与正交调解单元和正交调解单元输入端连接。
8.所述数控频率源通过所述1
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3开关单元三个输出端与两个所述微波tr模块和一个所述微波变频模块连接，所述数控频率源通过开关切换连接的模块；所述波形产生单元产生信号的频率为500m，并与2ghz信号通过卷积单元卷积成1.5ghz的信号输出给所述微波tr模块或所述微波变频模块；
9.两个所述微波tr模块和一个所述微波变频模块分别负责x、ku、ka三个不同波段信号的收发；
10.两个所述微波tr模块和一个所述微波变频模块的两个输出端分别连接所述3
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1开关单元和所述3
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1开关单元的三个输入端，所述双通道相参宽带接收模块通过开关切换连接的模块；
11.两个所述微波tr模块和一个所述微波变频模块向所述双通道相参宽带接收模块输出和波束中频和差波束中频信号，并且输出的和波束中频频率相等，差波束中频频率相等，和波束中频和差波束中频频率同样相等，均为1.5ghz；
12.所述双通道相参宽带接收模块有两组相同的信号处理子模块，同时处理和波束中频和差波束中频并输出中频检测
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和，中频检测
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差，i、q检测
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和、i、q检测
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差，和波束，差波束，两组i、q输出；所述频率综合器产生2路信号，分别是两路200m信号，两路100m信号和一路10m信号；所述稳压电源32供电为 dc28v。
13.本实用新型的工作原理为：在选择波段和波形后，在prf的触发下产生相应的中频信号，通过上变频、发射机和收发开关，经过天线将信号辐射出去，然后再接收和(通过收发开关)差支路目标回波信号，分别在各自的接收前段进行低噪声放大和下变频，然后分别进入三波段共用的中频放大和正交解调，输出iq基带信号给数据采集系统。
14.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型三波段单脉冲雷达收发系统集成了x、ku和ka三个波段，由用户进行切换，在不同的测量环境下使用最佳的波段进行测量，以达到期望效果；三波段单脉冲雷达收发系统中，除了微波模块，其余模块三个波段都是共用的，使硬件部分得到最大限度的共用，达到节省成本，减小体积、重量和功耗的效果；三波段单脉冲雷达收发系统可以通过计算机完全控制，包括：波段切换，工作模式切换，以及系统参数配置等，方便用户进行操作。
附图说明
16.本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
17.图1为本实用新型三波段单脉冲雷达收发系统原理框图；
18.图2为本实用新型三波段单脉冲雷达收发系统各部分框图；
19.图3为本实用新型三波段单脉冲雷达收发系统外部接口示意图；
20.图中标记为：
21.图1中：1、数控频率源；2、频率综合器；3、微波tr模块；4、微波变频模块；5、双通道相参宽带接收模块；6、逻辑控制单元；7、波形产生单元；8、卷积单元一；9、1
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3开关单元；10、卷积单元二；11、滤波放大单元一；12、功率分配单元；13、功率分配单元；14、功率放大单元；15、耦合单元；16、检波单元；17、收发开关单元；18、低噪声放大单元一；19、低噪声放大单元二；20、滤波单元一；21、滤波单元二；22、卷积单元三；23、卷积单元四；24、滤波放大单元二；
25、滤波放大单元三；26、3
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1开关单元一；27、3
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1开关单元二；28、滤波放大单元四；29、滤波放大单元五；30、正交解调单元一；31、正交解调单元二；32、稳压电源。
22.图2中：33、采样时钟；34、基准时钟；35、频率合成器；36、其他频率；37、其他频率；38、其他频率；39、prf；40、触发(波门)；41、波形产生器；42、lfm中频；43、脉冲中频；44、波形选择和波段选择；45、x中频；46、ku中频；47、ka中频；48、和i；49、和q；50、和支路正交解调器；51、和支路可变增益中频放大器；52、x和中频；53、ku和中频；54、ka和中频；55、差i；56、差q；57、差支路正交解调器；58、差支路可变增益中频放大器；59、x差中频；60、ku差中频；61、ka差中频；62、x中频；63、x上变频器；64、x发射机；65、收发开关；66、x单脉冲天线；67、x和支路接收前端；68、x差支路接收前端；69、x和中频；70、x差中频；71、x校准；72、x回波；73、波门；98、x校准；74、ku中频；75、ku校准；76、ku回波；77、ku上变频器；78、ku发射机；79、收发开关；80、波门；81、ku单脉冲天线；82、ku和支路接收前端；83、ku差支路接收前端；84、ku和中频；85、ku差中频；99、ku校准；86、ka中频；87、ku上变频器；88、ku校准；89、ku回波；90、ka发射机；91、收发开关；92、波门；93、ka单脉冲天线；94、ka和支路接收前端；95、ka差支路接收前端；96、ka和中频；97、ka差中频；100、ka校准。
23.图3中：101、和i；102、和q；103、差i；104、差q；105、触发(波门)；106、触发(波门)；107、采样时钟；108、采样时钟；109、基准时钟；110、基准时钟；111、rs232；112、x和；113、x差；114、ku和；115、ku差；116、ka和；117、ka差；118、prf；119、信号回波；120、信号回波；121、28vdc；122、led灯。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.如图1
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3所示，一种三波段单脉冲收发系统，包括数控频率源1、频率综合器2、微波tr模块3、微波变频模块4以及双通道相参宽带接收模块5，其特征在于：数控频率源1，包括逻辑控制单元6、波形产生单元7、卷积单元一8以及1
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3开关单元9，数控频率源1与两个微波tr模块3和一个微波变频模块4连接；
26.微波tr模块3与微波变频模块4包括卷积单元二10、滤波放大单元一11、功率分配单元一12、功率分配单元二13、功率放大单元14、耦合单元15、检波单元16、收发开关单元17、低噪声放大单元一18、低噪声放大单元二19、滤波单元一20、滤波单元二21、卷积单元三22、卷积单元四23、滤波放大单元二24、滤波放大单元三25，卷积单元二10连接所述数控频率源1，滤波放大单元一11的输出端与功率分配单元一12输入端连接，功率分配单元一12的两个输出端分别与功率分配单元二13和功率放大单元14连接，功率放大单元14输出端与耦合单元15输入端连接，耦合单元15两个输出端分别连接收发开关17和检波单元16，收发开关17与低噪音放大单元一18输入端连接，低噪音放大单元一18与低噪音放大单元二19分别接收两组信号，并通过其后的校正开关与功率分配单元13的两个输出端连接，两个校正开关后分别连接滤波单元一20和滤波单元二21，然后分别通过卷积单元三22和卷积单元四23连接滤波放大单元二24和滤波放大单元三25，两个微波tr模块3和一个所述微波变频模块4
与双通道相参宽带接收模块5连接；
27.双通道相参宽带接收模块5包括3
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1开关单元一26、3
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1开关单元二27、滤波放大单元四28、滤波放大单元五29、正交调解单元一30以及正交调解单元二31，3
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1开关单元一26和3
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1开关单元二27输出端分别与滤波放大单元四28和滤波放大单元五29输入端连接，滤波放大单元四28和滤波放大单元五29输出端分别与正交调解单元一30和正交调解单元二31输入端连接。
28.本实用新型的工作原理为：在选择波段和波形后，在prf的触发下产生相应的中频信号，通过上变频、发射机和收发开关，经过天线将信号辐射出去，然后再接收和(通过收发开关)差支路目标回波信号，分别在各自的接收前段进行低噪声放大和下变频，然后分别进入三波段共用的中频放大和正交解调，输出iq基带信号给数据采集系统。
29.数控频率源1通过1
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3开关单元9三个输出端与两个微波tr模块3和一个微波变频模块4连接，数控频率源1通过开关切换连接的模块，实现与不同的模块连接的灵活切换。
30.两个微波tr模块3和一个微波变频模块4分别负责x、ku、ka三个不同波段信号的收发，实现多个波段的集成与收发，减小整个装置系统的体积和功耗。
31.两个微波tr模块3和一个微波变频模块4通过3
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1开关单元一26和3
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1开关单元二27，将两个信号输出端与双通道相参宽带接收模块5连接，并通过开关切换连接的模块，方便进行操作，实现各个模块之间的灵活连接和切换。
32.两个微波tr模块3和一个微波变频模块4输出的和波束中频频率相等，差波束中频频率相等，并且每个模块的和波束中频和差波束中频频率相等。
33.双通道相参宽带接收模块5有两组相同的信号处理子模块，同时处理和波束中频和差波束中频并输出，节约能耗，提高处理效率。
34.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。