一种相控阵雷达的制作方法

1.本发明涉及无人机检测技术领域，尤其涉及一种相控阵雷达。


背景技术：

2.近年来，无人机技术发展迅速，无人机的各种应用带来极大的便利。例如，无人机用于在农田上空喷洒农药；无人机代替人员进行高空清洗作业；无人机用于测绘拍摄、灾害救险、电力巡检以及农业植保等。
3.与此同时，无人机的普及也带来了一系列危害公共隐私和社会安全的问题。例如，无人机在机场非法飞行、闯入禁飞区，无人机被不法分子用来承载危险物进行袭击、运送毒品和窥探隐私等。因此有效检测和跟踪无人机变得十分重要。
4.对于无人机的检测主要是采用光电设备检测和雷达检测。光电设备近距离检测精度高，但易受天气影响，无法远距离探测，设备昂贵。相对于光电设备，雷达检测虽然难以达到光电探测的精度，但是由于其受天气影响较小，可以实现远距离探测，成本也低于光电探测设备。
5.检测无人机的不同应用场景要求雷达设备具备小型化和便携性。然而由于无人机的雷达截面积(radar cross section，简称rcs)小、速度快和机动性高，现有的无人机检测雷达设备体积大、重量大、不方便携带以及机动性差，难以有效进行检测。


技术实现要素：

6.本发明实施例提供了一种相控阵雷达，以解决现有无人机检测雷达体积大、机动性差的问题。
7.第一方面，本发明实施例提供了一种相控阵雷达，包括：
8.输入输出模块、上变频模块、收发模块以及下变频模块；
9.所述输入输出模块，包括一输出端口，用于输出低频线性调频信号；
10.所述上变频模块与所述输出端口连接，用于对所述低频线性调频信号进行上变频处理产生高频线性调频信号；
11.所述收发模块用于将所述高频线性调频信号调节为m*n路相位各不相同的发射信号，通过m*n路收发支路发射出去并通过所述m*n路收发支路接收经由目标物体反射回的m*n路回波信号，并对所述回波信号进行矢量合并，产生和信号与差信号，其中m≥2且n≥2；
12.下变频模块，用于对所述和信号与差信号进行下变频处理，得到基带和信号与基带差信号并输出至所述输入输出模块；
13.所述输入输出模块，包括两输入端口，分别用于接收所述基带和信号与所述基带差信号，所述输入输出模块还用于对所述基带和信号与基带差信号进行模数变换并输出数字化的基带和信号与基带差信号。
14.在一种可能的实现方式中，所述收发模块包括m组收发单元，每一所述收发单元用于将所述高频线性调频信号调节为n路相位各不相同的发射信号，通过n路收发支路发射出
去并通过所述n路收发支路接收经由目标物体反射回的n路回波信号，并对所述n路回波信号进行矢量合并，产生和信号或差信号。
15.在一种可能的实现方式中，所述相控阵雷达还包括功分器，所述功分器与所述上变频模块的输出端连接，用于对所述高频线性调频信号进行功率分配后输出至所述m组收发单元。
16.在一种可能的实现方式中，每一所述收发单元包括收发切换开关、波束赋型芯片以及n个收发支路；
17.发射模式下，所述高频线性调频信号经所述收发切换开关输入至所述波束赋型芯片，所述波束赋型芯片输出n路相位各不相同的发射信号，n路发射信号通过所述n个收发支路发射出去；
18.接收模式下，所述n个收发支路接收经由目标物体反射回的n路回波信号，并将n路回波信号输入至所述波束赋型芯片，所述波束赋型芯片对所述n路回波信号进行矢量合并，产生和信号或差信号。
19.在一种可能的实现方式中，每一所述收发支路包括第一环形器、第一功率放大器、第一低噪声放大器和天线；
20.发射模式下，所述发射信号依次经过所述第一功率放大器、所述第一环形器后通过所述天线发射出去；
21.接收模式下，所述回波信号经所述天线接收后依次经过所述第一环形器、所述第一低噪声放大器后输入至所述波束赋型芯片。
22.在一种可能的实现方式中，所述收发模块包括和差单元与m组收发单元；
23.每一所述收发单元用于将所述高频线性调频信号调节为n路相位各不相同的发射信号，通过n路收发支路发射出去并通过所述n路收发支路接收经由目标物体反射回的n路回波信号；
24.所述和差单元对所述m*n路回波信号进行矢量合并，产生和信号与差信号。
25.在一种可能的实现方式中，所述低频线性调频信号的频率为第一波段，所述高频线性调频信号的频率为第二波段；
26.所述上变频模块包括第三波段频率源和第一混频器；
27.所述第三波段频率源，用于产生第三波段频率信号；
28.所述第一混频器，用于对所述低频线性调频信号和所述第三波段频率信号进行混频，产生第二波段的高频线性调频信号。
29.在一种可能的实现方式中，所述下变频模块包括和路下变频单元与差路下变频单元；
30.所述和路下变频单元包括第二混频器和第一滤波器，所述第二混频器用于对所述和信号和所述第三波段频率信号进行混频得到混频信号，所述第一滤波器用于对所述混频信号进行滤波得到所述基带和信号并输出至所述输入输出模块；
31.所述差路下变频单元包括第三混频器和第二滤波器，所述第二混频器用于对所述差信号和所述第三波段频率信号进行混频得到所述混频信号，所述第二滤波器用于对所述混频信号进行滤波得到所述基带差信号并输出至所述输入输出模块；
32.其中，所述第一滤波器和所述第二滤波器均为第一波段滤波器。
33.在一种可能的实现方式中，所述第一波段为c波段，所述第二波段为ku波段，所述第三波段为x波段。
34.在一种可能的实现方式中，所述输入输出模块包括rf捷变频器。
35.在一种可能的实现方式中，所述收发支路采用的天线为缝隙天线。
36.本发明实施例提供的相控阵雷达，输入输出模块输出一路低频线性调频信号，经由上变频模块进行上变频产生高频线性调频信号，收发模块对高频线性调频信号进行移相处理产生多路相位不同的发射信号，并通过多路天线辐射至目标区域，之后收发模块接收目标反射的多路回波信号并计算和差信号，将和差信号返回至输入输出模块，由输入输出模块进行模数转换后用于后续的目标信息分析。一方面，输入输出模块、上变频模块、收发模块与下变频模块结合，实现输入输出模块三个端口可控制多路收发支路天线，避免每一路收发支路天线设置一个输入输出端口，减小雷达装置体积。另一方面输入输出模块集成基带信号发生与和差信号模数转换功能，提高了集成度，减小无人机检测雷达装置体积。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明实施例提供的一种相控阵雷达的结构示意图；
39.图2是本发明实施例提供的相控阵雷达另一实施例的结构示意图；
40.图3是本发明一实施例提供的收发单元的结构示意图；
41.图4是本发明实施例提供的相控阵雷达另一实施例的结构示意图；
42.图5是本发明实施例提供的上变频模块的结构示意图；
43.图6是本发明实施例提供的下变频模块的结构示意图；
44.图7是本发明实施例提供的相控阵雷达的电路原理示意图。
具体实施方式
45.为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，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，都应当属于本方案保护的范围。
46.本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含，并不仅限于文中列举的示例。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
47.以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述：
48.对于无人机的检测主要是采用光电设备检测和雷达检测。相对于光电设备，雷达检测虽然难以达到光电探测的精度，但是由于其受天气影响较小，可以实现远距离探测，成本也低于光电探测设备。
49.在检测无人机的不同应用场景要求雷达设备具备小型化和便携性。然而由于无人
机的rcs小、速度快和机动性高，现有的无人机检测雷达设备体积大、重量大、不方便携带以及机动性差，难以有效进行检测。
50.图1为本发明实施例提供的一种相控阵雷达的结构示意图。参照图1，该雷达包括输入输出模块100、上变频模块200、收发模块300以及下变频模块400。具体的：
51.输入输出模块100，包括一输出端口，用于输出低频线性调频信号；
52.上变频模块200与输出端口连接，用于对低频线性调频信号进行上变频处理产生高频线性调频信号；
53.收发模块300用于将高频线性调频信号调节为m*n路相位各不相同的发射信号，通过m*n路收发支路发射出去并通过m*n路收发支路接收经由目标物体反射回的m*n路回波信号，并对回波信号进行矢量合并，产生和信号与差信号，其中m≥2且n≥2；
54.下变频模块400，用于对和信号与差信号进行下变频处理，得到基带和信号与基带差信号并输出至输入输出模块100；
55.输入输出模块100，包括两输入端口，分别用于接收基带和信号与基带差信号，输入输出模块100还用于对基带和信号与基带差信号进行模数变换并输出数字化的基带和信号与基带差信号。
56.输入输出模块100接收外部控制信号，在外部控制信号的控制下，产生低频线性调频信号、并通过一输出端口输出。输入输出模块100的输出端连接上变频模块200的输入端，并将低频线性调频信号输出至上变频模块200。上变频模块200对低频线性调频信号进行上变频产生高频线性调频信号。上变频模块200的输出端连接收发模块300的输入端，并将高频线性调频信号输出至收发模块300。收发模块300将高频线性调频信号调节为多路相位各不相同的发射信号。
57.收发模块300包括m*n路收发支路。收发支路将上述多路相位各不相同的发射信号发射至目标区域。示例性的，一个收发支路将一路发射信号发射至目标区域，各收发支路与各路发射信号一一对应。收发模块300通过各收发支路接收各路经由目标物体反射回的回波信号。收发模块300对回波信号进行矢量合并，产生和信号与差信号。
58.收发模块300的输出端连接下变频模块400的输入端，并将和信号与差信号传输至下变频模块400。下变频模块400对和信号与差信号进行下变频后，输出基带和信号与基带差信号。下变频模块400的输出端连接输入输出模块100的两输入端，并将基带和信号与基带差信号通过两输入端分别输送至输入输出模块100。输入输出模块100对基带和信号、基带差信号进行模数变换后输出数字化后的基带和信号、基带差信号。示例性的，下变频模块400的输出端包括输出基带和信号的第一输出端、输出基带差信号的第二输出端。输入输出模块100包括输入基带和信号的第一输入端、输入基带差信号的第二输入端。
59.本发明实施例提供的相控阵雷达，输入输出模块输出一路低频线性调频信号，即基带信号，经由上变频模块进行上变频产生高频线性调频信号，在收发模块对高频线性调频信号进行移相处理产生相位不同的多路发射信号，并通过多路收发支路辐射至目标区域，之后收发模块接收目标物体反射回的多路回波信号并计算和差信号，将和差信号返回至输入输出模块，由输入输出模块进行模数转换后用于后续的目标信息分析。一方面输入输出模块100、上变频模块200、收发模块300与下变频模块400结合，实现输入输出模块100三个端口可控制多路收发支路，避免每一收发支路设置一个输入输出端口，减小无人机检
测雷达装置体积。另一方面输入输出模块100集成基带信号(即低频线性调频信号)发生与基带和差信号模数转换功能，提高了集成度，减小雷达装置体积。
60.图2是本发明实施例提供的相控阵雷达另一实施例的结构示意图。
61.如图2所示，在一个可选的实施例中，收发模块300包括m组收发单元310，每一收发单元310用于将高频线性调频信号调节为n路相位各不相同的发射信号，通过n路收发支路发射出去并通过n路收发支路接收经由目标物体反射回的n路回波信号，并对n路回波信号进行矢量合并，产生和信号或差信号。
62.m组收发单元310共发射m*n路发射信号。m*n路发射信号的相位各不相同。示例性的，m*n路发射信号的相位依次间隔相同相位。示例性的，m*n路发射信号的相位依次间隔不同相位。示例性的，m＝2，n＝4，2组收发单元310共发射8路发射信号，8路发射信号的相位为77
°
、22
°
、98
°
、56
°
、50
°
、343
°
、190
°
和27
°
。示例性的，8路发射信号经目标物体反射后产生的8路回波信号相位为215
°
、288
°
、108
°
、212
°
、0
°
、158
°
、76
°
和53
°
。
63.示例性的，m＝2，此时收发模块300包括两个收发单元310，分别记为第一收发单元和第二收发单元。第一收发单元和第二收发单元结构相同。
64.在发射模式下，第一收发单元将高频线性调频信号调节为n路相位各不相同的发射信号，并通过n路收发支路发射至目标区域。第二收发单元将高频线性调频信号调节为n路相位各不相同的发射信号，并通过n路收发支路发射至目标区域。如此，根据高频线性调频信号，可得到2*n路相位各不相同的发射信号并发射出去。
65.在接收模式下，第一收发单元通过n路收发支路接收n路回波信号，并对n路回波信号进行矢量合并，产生和信号或差信号并输出至下变频模块400；第二收发单元通过n路收发支路接收n路回波信号，并对n路回波信号进行矢量合并，产生和信号或差信号并输出至下变频模块400。如此，输入输出模块100输出一个低频线性调频信号，经收发模块300可得到反射回的2*n路回波信号。
66.示例性的，在上述m组收发单元310中，至少一个收发单元310产生和信号，且，至少一个收发单元310产生差信号。
67.如图2所示，在一个可选的实施例中，相控阵雷达还包括功分器500，功分器500与上变频模块200的输出端连接、与收发模块300的输入端连接，用于对高频线性调频信号进行功率分配后输出至m组收发单元310。示例性的，功分器500对输入的高频线性调频信号进行功率分配得到m路功率分配后的高频线性调频信号，并分别输出至m组收发单元310。如，功分器500包括m个输出端，功分器500的第一输出端连接第一收发单元的输入端，功分器500的第二输出端连接第二收发单元的输入端，功分器500的第m输出端连接第m收发单元的输入端。
68.图3是本发明一实施例提供的收发单元的结构示意图；参照图3：
69.在一个可选的实施例中，每一收发单元310包括收发切换开关311、波束赋型芯片312以及n个收发支路313。
70.发射模式下，输入至该收发单元310的高频线性调频信号经收发切换开关311输入至波束赋型芯片312，波束赋型芯片312输出n路相位各不相同的发射信号，n路发射信号通过n个收发支路313发射出去；
71.接收模式下，n个收发支路313接收经由目标物体反射回的n路回波信号，并将n路
回波信号输入至波束赋型芯片312，波束赋型芯片312对n路回波信号进行矢量合并，产生和信号或差信号。
72.示例性的，收发切换开关311分别与上变频模块200、下变频模块400连接。在发射模式下，收发切换开关311将上变频模块200输出的高频线性调频信号输送至波束赋型芯片312；在接收模式下，收发切换开关311将波束赋型芯片312输出的和信号或差信号输送至下变频模块400。
73.示例性的，收发切换开关311通过功分器500与上变频模块200连接。
74.示例性的，波束赋型芯片312包括一个输入端、一个输出端、n个发射端和n个接收端。波束赋型芯片312的输入端、输出端连接收发切换开关311。示例性的，波束赋型芯片312通过滤波器与收发切换开关311连接。波束赋型芯片312的一发射端、一接收端分别连接一收发支路313。
75.示例性的，波束赋型芯片312的型号为adar1000_p1，通过将射频信号移相、衰减、放大、波控等数字电路多功能汇总，实现了小型化的设计。相较于传统的相控阵雷达收发单元，采用微组装模式将移相、衰减、放大、波控等多种独立单元组装成模块，本发明实施例降低了设计难度的同时大大节省了雷达的研发成本和研发周期。
76.在一种可能的实现方式中，每一收发支路313包括第一环形器3131、第一功率放大器3132、第一低噪声放大器3133和天线3134；
77.发射模式下，发射信号依次经过第一功率放大器3132、第一环形器3131后通过天线3134发射出去；接收模式下，回波信号经天线3134接收后依次经过第一环形器3131、第一低噪声放大器3133后输入至波束赋型芯片312。
78.示例性的，收发支路313包括一输入端、一输出端。收发支路313的输入端连接波束赋型芯片312的一个发射端，收发支路313的输出端连接波束赋型芯片312的一个接收端。
79.示例性的，第一功率放大器3132的输入端作为收发支路313的输入端，第一功率放大器3132的输出端经由第一环形器3131连接天线3134，且天线3134经由第一环形器3131连接第一低噪声放大器3133的输入端，第一低噪声放大器3133的输出端作为收发支路313的输出端。在发射模式下，发射信号经第一功率放大器3132放大后，通过第一环形器3131输送至天线3134，并发射至目标区域。接收模式下，天线3134接收目标物体反射回的回波信号，经第一环形器3131、第一低噪声放大器3133输出。
80.在一种可能的实现方式中，收发支路313采用的天线3134为缝隙天线。本发明实施例提供的一种相控阵雷达，采用缝隙天线而不是传统的反射面天线，能减小雷达装置的尺寸。
81.图4是本发明实施例提供的相控阵雷达另一实施例的结构示意图；参照图4：
82.在一种可能的实现方式中，收发模块300包括和差单元320与m组收发单元310；
83.每一收发单元310用于将高频线性调频信号调节为n路相位各不相同的发射信号，通过n路收发支路313发射出去并通过n路收发支路313接收经由目标物体反射回的n路回波信号；
84.和差单元320，用于对m组收发单元310输出的m*n路回波信号进行矢量合并，产生和信号与差信号。
85.各收发单元310连接上变频模块200的输出端，并接收输出的高频线性调频信号。
示例性的，上变频模块200与各收发单元310通过功分器500连接。每一收发单元310将接收的n路回波信号输出至和差单元320。和差单元320对各收发单元310输出的回波信号，即m*n路回波信号，进行矢量合并，产生一路和信号与一路差信号。
86.示例性的，m＝2，此时收发模块300包括两个收发单元310，分别记为第一收发单元和第二收发单元。第一收发单元和第二收发单元结构相同。在接收模式下，第一收发单元通过n路收发支路313接收n路回波信号，输出至和差单元320。第二收发单元通过n路收发支路313接收n路回波信号，输出至和差单元320。和差单元320对2n路回波信号进行矢量合并，产生和信号与差信号并输出至下变频模块400。
87.示例性的，收发单元310包括收发切换开关311、波束赋型芯片312以及n个收发支路313。发射模式下，高频线性调频信号经收发切换开关311输入至波束赋型芯片312，波束赋型芯片312输出n路相位各不相同的发射信号，n路发射信号通过n个收发支路313发射出去；接收模式下，n个收发支路313接收经由目标物体反射回的n路回波信号，并将n路回波信号输入至波束赋型芯片312。波束赋型芯片312通过收发切换开关311将n路回波信号输出至和差单元320。
88.本发明实施例提供的一种相控阵雷达，多路回波信号经过和差单元320产生和差信号后再下变频，避免对每一路回波信号下变频，减少了下变频通道数量，减小雷达装置体积。
89.图5是本发明实施例提供的上变频模块200的结构示意图；参照图5：
90.在一种可能的实现方式中，低频线性调频信号的频率为第一波段，高频线性调频信号的频率为第二波段；
91.上变频模块200包括第三波段频率源202和第一混频器201；
92.第三波段频率源202，用于产生第三波段频率信号；
93.第一混频器201，用于对低频线性调频信号和第三波段频率信号进行混频，产生第二波段的高频线性调频信号。
94.示例性的，第二波段的信号频率高于第一波段、第三波段的信号频率。
95.输入输出模块100的输出端连接第一混频器201的第一输入端，并将第一波段的低频线性调频信号输出至第一混频器201。第三波段频率源202的输出端连接第一混频器201的第二输入端，并将第三波段频率信号输出至第一混频器201。第一混频器201对第一波段的低频线性调频信号和第三波段频率信号进行混频，产生第二波段的高频线性调频信号，并通过上变频模块200的输出端输出至收发模块300。
96.示例性的，第一混频器201的输出端与上变频模块200的输出端之间还包括滤波器203和功率放大器204。第一混频器201的输出端连接滤波器203的输入端，滤波器203的输出端连接功率放大器204的输入端，功率放大器204的输出端作为上变频模块200的输出端。
97.图6是本发明实施例提供的下变频模块的结构示意图；参照图6：
98.在一种可能的实现方式中，下变频模块400包括和路下变频单元410与差路下变频单元420；
99.和路下变频单元410包括第二混频器411和第一滤波器412，第二混频器411用于对和信号和第三波段频率信号进行混频得到混频信号，第一滤波器412用于对混频信号进行滤波得到基带和信号并输出至输入输出模块100；
100.差路下变频单元420包括第三混频器421和第二滤波器422，第二混频器411用于对差信号和第三波段频率信号进行混频得到混频信号，第二滤波器422用于对混频信号进行滤波得到基带差信号并输出至输入输出模块100；
101.其中，第一滤波器412和第二滤波器422均为第一波段滤波器。第一波段滤波器用于滤除第一波段以外的信号。第一滤波器412用于滤除混频信号中在第一波段以外的信号得到基带和信号。第二滤波器422用于滤除混频信号中在第一波段以外的信号得到基带差信号。
102.和路下变频单元410的输入端作为下变频模块400的第一输入端；和路下变频单元410的输出端作为下变频模块400的第一输出端。差路下变频单元420的输入端作为下变频模块400的第二输入端；差路下变频单元420的输出端作为下变频模块400的第二输出端。
103.第二混频器411的第一输入端作为和路下变频单元410的输入端，第二混频器411的第二输入端连接第三波段频率源202的输出端，第二混频器411的输出端连接第一滤波器412的输入端。第二混频器411对和信号和第三波段频率信号进行混频得到混频信号，并输出至第一滤波器412。第一滤波器412用于对混频信号进行滤波得到基带和信号并输出至输入输出模块100。
104.第三混频器421的第一输入端作为差路下变频单元420的输入端，第三混频器421的第二输入端连接第三波段频率源202的输出端，第三混频器421的输出端连接第二滤波器422的输入端。第三混频器421对差信号和第三波段频率信号进行混频得到混频信号，并输出至第二滤波器422。第二滤波器422用于对混频信号进行滤波得到基带差信号并输出至输入输出模块100。
105.本发明实施例提供的一种相控阵雷达，上变频模块200、下变频模块400共用一个第三波段频率源202，分别用于上变频和下变频，避免使用多个频率源，减少了器件用量，减小了雷达体积。
106.在一种可能的实现方式中，第一波段为c波段，第二波段为ku波段，第三波段为x波段。
107.示例性的，第一波段为x波段，第二波段为k波段，第三波段为ku波段。
108.示例性的，第一波段为s波段，第二波段为x波段，第三波段为c波段。
109.s波段是频率由2.0至4.0ghz的频段。c波段是频率由4.0至8.0ghz的频段。x波段是频率由8.0至12.0ghz的频段。ku波段是频率由12.0至18.0ghz的频段。k波段是频率由18.0至26.5ghz的频段
110.在一种可能的实现方式中，输入输出模块100包括rf捷变频器。
111.示例性的，如图7所示，输入输出模块100还包括第一巴伦平衡单元、第二巴伦平衡单元和第三巴伦平衡单元。rf捷变频器通过第一巴伦平衡单元将低频线性调频信号传输至上变频模块200。和路下变频单元410通过第二巴伦平衡单元将下变频后的基带和信号输出至输入输出模块100。差路下变频单元420通过第三巴伦平衡单元将下变频后的基带差信号输出至输入输出模块100。
112.示例性的，rf捷变频器的型号为捷变频ad9361。本发明实施例提供的一种相控阵雷达，输入输出模块100采用rf捷变频器，能够在通过单一器件实现基带波形发生的同时，实现对接收信号的模数转化，有利于减小雷达的体积，同时减少雷达内部元器件数量，便于
整机联调和异常情况定位。
113.在一种可能的实现方式中，收发支路313采用的天线3134为缝隙天线。
114.图7是本发明实施例提供的相控阵雷达的电路原理示意图。参照图7：
115.在一个可选的实施例中，一种相控阵雷达包括：输入输出模块100、上变频模块200、收发模块300以及下变频模块400；输入输出模块100，包括一输出端口，用于输出低频线性调频信号；上变频模块200与输出端口连接，用于对低频线性调频信号进行上变频处理产生高频线性调频信号；收发模块300用于将高频线性调频信号调节为2*4路相位各不相同的发射信号，通过2*4路收发支路313发射出去并通过2*4路收发支路313接收经由目标物体反射回的2*4路回波信号，并对回波信号进行矢量合并，产生和信号与差信号；下变频模块400，用于对和信号与差信号进行下变频处理，得到基带和信号与基带差信号并输出至输入输出模块100；输入输出模块100，包括两输入端口，分别用于接收基带和信号与基带差信号，输入输出模块100还用于对基带和信号与基带差信号进行模数变换并输出数字化的基带和信号与基带差信号。
116.收发模块300包括2组收发单元310，每一收发单元310用于将高频线性调频信号调节为4路相位各不相同的发射信号，通过4路收发支路313发射出去并通过4路收发支路313接收经由目标物体反射回的4路回波信号，并对4路回波信号进行矢量合并，产生和信号或差信号。
117.相控阵雷达还包括功分器500，功分器500与上变频模块200的输出端连接，用于对高频线性调频信号进行功率分配后输出至2组收发单元310。
118.每一收发单元310包括收发切换开关311、波束赋型芯片312以及4个收发支路313；发射模式下，高频线性调频信号经收发切换开关311输入至波束赋型芯片312，波束赋型芯片312输出4路相位各不相同的发射信号，4路发射信号通过4个收发支路313发射出去；接收模式下，4个收发支路313接收经由目标物体反射回的4路回波信号，并将4路回波信号输入至波束赋型芯片312，波束赋型芯片312对4路回波信号进行矢量合并，产生和信号或差信号。
119.每一收发支路313包括第一环形器3131、第一功率放大器3132、第一低噪声放大器3133和天线3134；发射模式下，发射信号依次经过第一功率放大器3132、第一环形器3131后通过天线3134发射出去；接收模式下，回波信号经天线3134接收后依次经过第一环形器3131、第一低噪声放大器3133后输入至波束赋型芯片312。
120.本发明实施例提供的一种相控阵雷达，在发射模式下，上变频模块200输出高频线性调频信号经过功分后输出至两个收发单元310，两个收发单元310共产生8路不同相位的发射信号，功率放大后通过环形器输出至缝隙天线按照波束指向辐射到空间。接收模式下，缝隙天线将目标区域反射的回波信号经环形器馈入到收发单元310，8路单路信号进行矢量合并，得到和信号和差信号，两路和差信号经过下变频模块400和输入输出模块100模数转换得到数字信号，数字信号输出至信号处理器中进行后续处理、解析目标信息。
121.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。