一种超宽带相控阵雷达数控移相电路制造技术

本申请提出一种超宽带相控阵雷达数控移相电路，涉及雷达技术领域，采用全通网络级联技术，包括6个顺次级联的移相单元，分别为5.625

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带相控阵雷达数控移相电路


[0001]本申请涉及雷达
，尤其是涉及一种超宽带相控阵雷达数控移相电路。

技术介绍

[0002]在现代电子对抗领域中，相控阵雷达具备了波束指向灵活、多目标、多功能、抗干扰能力强及可靠性高等优点。目前，相控阵雷达已经逐步取代了传统机械扫描雷达，成为世界各国电子对抗设备中的主流配置。有源相控阵雷达的阵面通常由几十至上万个接收和发射单元（简称T/R单元）组成，通过计算机控制每一路T/R单元的移相量实现单波束和多波束指向扫描，从而实现目标的跟踪和扫描。因此，T/R单元中的移相电路就是有源相控阵雷达的关键电路和器件，其工作带宽决定了相控阵雷达的工作带宽，其移相精度决定了相控阵雷达的波束指向精度，其集成难度及生产成本直接影响着相控阵雷达研制的难度和成本。
[0003]目前，传统的数字移相电路主要有加载负载线型、开关线型、反射型、高低通型等。负载线型、开关线型和反射型移相电路通常采用传输线完成移相，因此其带宽难以扩展，一般应用于窄宽移相，且尺寸较大，难以集成。高低通型移相电路工作带宽可以到2个倍程频以上，然而其带外失配，不能进行工作带宽及移相量的扩展。
[0004]随着现代电子对抗技术的发展，战场电磁环境日益复杂，相控阵雷达系统对数字移相电路的性能提出了更高的要求。由于传统移相电路的工作带宽受限、集成难度大，超宽带移相电路设计开发难度较高，因此，采用传统移相电路技术难以满足现代相控阵雷达系统对移相电路的要求。

技术实现思路

[0005]为了满足现代相控阵雷达系统对移相电路提出的要求，本申请提供了一种超宽带相控阵雷达数控移相电路。
[0006]本申请提出了一种超宽带相控阵雷达数控移相电路，该超带宽相控阵雷达数控移相电路采用全通网络级联技术，包括6个顺次级联的移相单元，分别为5.625
°
移相单位、11.25
°
移相单元、45
°
移相单元、22.5
°
移相单元、180
°
移相单元和90
°
移相单元；其中，所述5.625
°
移相单元和11.25
°
移相单元采用开关嵌入式的全通网络结构；和/或，所述45
°
移相单元、22.5
°
移相单元和90
°
移相单元采用开关型单级全通网络结构；和/或，所述180
°
移相单元采用开关型双级全通网络结构。
[0007]优选的，所述全通网络采用平面交织耦合线结构，包括一个平面交织耦合线圈P1和接地电容C1，所述平面交织耦合线圈P1包括电感元件L1、L2和两者的互耦元件C2，由电感元件L1、L2和电容C2等效组成。
[0008]优选的，所述5.625
°
移相单元和11.25
°
移相单元包括一个全通网络、开关管SW1、SW2和电容C3、C4；其中，所述全通网络包括平面交织耦合线圈P1和接地电容C1，所述开关管SW1和电容C3组成提供额外耦合电容的支路，开关管SW2和电容C4组成提供额外交流到地的支路；所
述开关管SW1、SW2同时开通或关断。
[0009]优选的，所述开关管SW1、SW2均采用pHEMT开关管。
[0010]优选的，所述全通网络的平面交织耦合线圈采用PS0618网络结构。
[0011]优选的，所述45
°
移相单元、22.5
°
移相单元和90
°
移相单元包括两个全通网络APN1和APN2、输入端单刀双掷开关、输出端单刀双掷开关和电容C1、C2；其中，所述输入端单刀双掷开关由开关管SW1、SW2、SW3、SW4组成，所述输出端单刀双掷开关由开关管SW5、SW6、SW7、SW8组成；所述全通网络APN1与电容C1、C2设置在开关管SW1、SW2、SW7、SW8组成的开关支路中，所述全通网络APN2设置在开关管SW3、SW4、SW5、SW6相成的另一开关支路中；所述开关管SW1、SW8、SW3、SW5同时开通或关断，所述开关管SW4、SW6、SW2、SW7同时开通或关断。
[0012]优选的，所述全通网络APN1设置在所述电容C1、C2之间，共同组成一个高通网络改善移相单元频率低端移相平坦度。
[0013]优选的，所述180
°
移相单元包括四个全通网络APN1、APN2、APN3和APN4、输入端单刀双掷开关、输出端单刀双掷开关及电容C1、C2、C3；其中，所述输入端单刀双掷开关由开关管SW1、SW2、SW3、SW4组成，所述输出端单刀双掷开关由开关管SW5、SW6、SW7、SW8组成；所述全通网络APN1、APN2与电容C1、C2、C3设置在开关管SW1、SW2、SW7、SW8组成的开关支路中；全通网络APN3和APN4设置在开关管SW3、SW4、SW5、SW6组成的另一开关支路中；所述开关管SW1、SW8、SW3、SW5同时开通或关断，所述开关管SW4、SW6、SW2、SW7同时开通或关断。
[0014]优选的，所述全通网络APN1设置在电容C1、C2之间，所述全通网络APN2设置在电容C2、C3之间；所述全通网络APN1、APN2与电容C1、C2、C3组成一个高通网络改善180
°
移相单元频率低端移相平坦度。
[0015]优选的，所述全通网络APN1和APN3构成一组全通网络，所述全通网络APN2和APN4构成另一组全通网络，且两组全通网络级联用于扩展180
°
移相单元的移相量。
[0016]综上所述，本申请超宽带相控阵雷达数控移相电路具有如下有益效果：该移相电路采用全通网络结构作为基本移相单元，网络可级联，移相精度、插损、回波等性能指标优异，电路结构简单，电路尺寸小，输入输出匹配特性优良，能够满足相控阵雷达对移相电路超宽带、小型化、低成本的需求，使得相控阵雷达获得较高工作带宽、较高波束指向精度，有效缩短相控阵雷达的研制周期，极大降低相控阵雷达研制难度和成本。
附图说明
[0017]图1是本申请数控移相电路的结构框图。
[0018]图2是全通网络电路图。
[0019]图3是平面交织耦合线结构的全通网络电路图。
[0020]图4是实施例1的5.625
°
及11.25
°
移相单元电路图。
[0021]图5是实施例2的22.5
°
、45
°
和90
°
移相单元电路图。
[0022]图6是实施例3的180
°
移相单元电路图。
[0023]图7是本申请数控移相电路RMS移相精度示意图。
[0024]图8是本申请数控移相电路输入驻波示意图。
[0025]图9是本申请数控移相电路输出驻波示意图。
具体实施方式
[0026]为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带相控阵雷达数控移相电路，设置在相控阵雷达的T/R单元，其特征在于：采用全通网络级联技术，包括6个顺次级联的移相单元，分别为5.625
°
移相单位、11.25
°
移相单元、45
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移相单元、22.5
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移相单元、180
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移相单元和90
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移相单元；其中，所述5.625
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移相单元和11.25
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移相单元采用开关嵌入式的全通网络结构；和/或，所述45
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移相单元、22.5
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移相单元和90
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移相单元采用开关型单级全通网络结构；和/或，所述180
°
移相单元采用开关型双级全通网络结构。2.根据权利要求1所述的超宽带相控阵雷达数控移相电路，其特征在于：所述全通网络采用平面交织耦合线结构，包括一个平面交织耦合线圈P1和接地电容C1，所述平面交织耦合线圈P1包括电感元件L1、L2和两者的互耦元件电容C2，由电感元件L1、L2和电容C2等效组成。3.根据权利要求2所述的超宽带相控阵雷达数控移相电路，其特征在于：所述5.625
°
移相单元和11.25
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移相单元包括一个全通网络、开关管SW1、SW2和电容C3、C4；其中，所述全通网络包括平面交织耦合线圈P1和接地电容C1，所述开关管SW1和电容C3组成提供额外耦合电容的支路，所述开关管SW2和电容C4组成提供额外交流到地的支路；所述开关管SW1、SW2同时开通或关断。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄贵兴，全金海，陈普锋，黄华，周鹏，
申请(专利权)人：天津中科海高微波技术有限公司，
类型：发明
国别省市：