机械式扫描双发双收大功率双偏振雷达馈线系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种机械式扫描双发双收大功率双偏振雷达馈线系统，其包括天线及固定于所述天线底部的桥型架；所述桥型架的端部至少设置一个箱体，所述箱体内设有功率发射单元，所述功率发射单元与第一功分器连接，所述第一功分器分别与箱体内的第一环形器及第二环形器连接，第一环形器、第二环形器分别与桥型架内的正交模连接；第一环形器通过第一收发开关与箱体内的接收机匹配连接，且第二环形器通过第二收发开关与箱体内的接收机匹配连接。本实用新型专利技术结构紧凑，能避免使用旋转关节，缩短收发馈线传输距离，能降低收发馈线总损耗，提高多路馈线性能的一致性及探测性能，适应范围广，安全可靠。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种机械式扫描双发双收大功率双偏振雷达馈线系统，其包括天线及固定于所述天线底部的桥型架；所述桥型架的端部至少设置一个箱体，所述箱体内设有功率发射单元，所述功率发射单元与第一功分器连接，所述第一功分器分别与箱体内的第一环形器及第二环形器连接，第一环形器、第二环形器分别与桥型架内的正交模连接；第一环形器通过第一收发开关与箱体内的接收机匹配连接，且第二环形器通过第二收发开关与箱体内的接收机匹配连接。本技术结构紧凑，能避免使用旋转关节，缩短收发馈线传输距离，能降低收发馈线总损耗，提高多路馈线性能的一致性及探测性能，适应范围广，安全可靠。【专利说明】机械式扫描双发双收大功率双偏振雷达馈线系统
本技术涉及一种雷达馈线系统，尤其是一种机械式扫描双发双收大功率双偏振雷达馈线系统，属于雷达探测的
。
技术介绍
在雷达探测领域中，除了全固态雷达由于采用体积和重量较小的小功率发射机工作，可以将收发部分设置在天线上外，对于脉冲式发射机的雷达，特别是脉冲式双偏振雷达为了确保探测的性能，雷达发射机的功率、设备量一般均很大，一般无法将其设置在天线上，因此必须要用波导等馈线系统将微波信号传输到天线，以向空中发射出去。雷达接收信号时也是用波导等馈线系统将微波从天线上传输下来，并传输到接收机。由于机械式扫描天线工作时一般需要做方位和俯仰的运转，因此，雷达波导馈线系统中少不了两个关键器件:方位旋转关节和俯仰旋转关节。这些波导等馈线器件的性能(比如损耗、驻波、稳定性等)直接影响雷达的收发馈线的性能指标，从而决定了雷达的整体探测性能。特别地，对于采用双发双收体制的双偏振雷达，由于收发通道有两路，方位旋转关节必须是双路的，俯仰旋转关节虽然可以用单路的，但必须用两个。双路馈线的一致性是双偏振雷达能否实现有效探测成败的关键。如图1所示，首先对于全相差雷达，由频率综合器产生频率综合信号，频率综合信号输入给发射机，发射机将频率综合信号放大，产生大功率的微波通过“功分器”将微波分成功率相同的两路微波发射信号，并从功分器的第二端口、第三端口输出，每路微波信号通过“环形器I”的第一端口和“环形器2”的第一端口输入(图中所示以四端口环形器为例:端口间传输特性是:第一端口到第二端口、第二端口到第三端口、第三端口到第四端口、第四端口到第一端口方向可正常传输，理论上几乎没有损耗；上述反方向或不是相邻间的端口理论上是隔离的)，再从相应环形器的第二端口输出，通过“方位双路旋转关节”，并分别经“水平支路俯仰旋转关节”和“垂直支路俯仰旋转关节”传送到“正交模”的第一端口和第二端口 ；正交模将输入的两路正交极化信号合成一路从第三端口输出，经馈源喇叭通过天线将具有双线偏振的脉冲微波信号向空间发射出去。接收时是上述路径的相反过程，两路回波信号分别从环形器I的第二端口和环形器2的第二端口输入，从相应环形器的第三端口输出进入两路接收机进行放大、混频、采样和信号处理，完成全相参双偏振雷达的相关功能。以上是其馈线信号的传输过程，由于是双发双收体制，在馈线器件选择上“俯仰旋转关节”可以是单路的，但必须用两个，而且为了确保性能的一致性，往往需要严格的“配对”:要求旋转时每个旋转关节性能起伏尽量小；“方位旋转关节”必须要用一个双路的，对其性能要求极高:除了要求旋转时每个旋转关节性能起伏尽量小以外，还要求两个支路间的隔离度要高(就目前国内外技术而言，还无法做得很高，总存在相互间的串扰)。另外，由于所有的大功率的微波传输一般均要用波导传输，雷达主机与天线之间距离相对都较远，波导的传输损耗、驻波等性能的变化也是不可忽视的。上述问题的存在对双偏振雷达是非常不利的，目前这些问题是业内的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种机械式扫描双发双收大功率双偏振雷达馈线系统，其结构紧凑，能避免使用旋转关节，缩短收发馈线传输距离，能降低收发馈线总损耗，提高多路馈线性能的一致性及探测性能，适应范围广，安全可靠。按照本技术提供的技术方案，所述机械式扫描双发双收大功率双偏振雷达馈线系统，包括天线及固定于所述天线底部的桥型架；所述桥型架的端部至少设置一个箱体，所述箱体内设有功率发射单元，所述功率发射单元与第一功分器连接，所述第一功分器分别与箱体内的第一环形器及第二环形器连接，第一环形器、第二环形器分别与桥型架内的正交模连接；第一环形器通过第一收发开关与箱体内的接收机匹配连接，且第二环形器通过第二收发开关与箱体内的接收机匹配连接。所述箱体上设置俯仰旋转轴,箱体位于俯仰旋转轴的端部。所述箱体内设有调制器，调制器位于功率发射单元的下方，第一功分器位于功率发射单元的上方，第一环形器与第二环形器对称分布于第一功分器的两侧，接收机位于第一功分器的上方。所述功率发射单元为速调管、行波管或磁控管。所述箱体上设置标校信号机构，所述标校信号机构包括信号源壳体及位于所述信号源壳体内的信号源，所述信号源的输出端与第二功分器连接，第二功分器分别与第一定向耦合器的耦合端及第二定向耦合器的耦合端连接，第一定向耦合器通过第一环形器及第一收发开关与接收机匹配连接，第二定向耦合器通过第二环形器及第二收发开关与接收机匹配连接。所述天线包括卡塞格伦天线。所述卡塞格伦天线包括主反射面天线及位于所述主反射面天线正上方的副反射面天线，所述副反射面天线通过主反射面天线上的天线副面撑杆安装于主反射面天线的上方；副反射面天线的正下方设有馈源喇叭，所述馈源喇叭与正交模匹配连接。所述功率发射单元通过过渡波导与第一功分器连接；所述第一环形器分别通过第一波导、第三波导、第五波导、第一定向I禹合器、第十四波导及第七波导与正交模连接；第二环形器分别通过第二波导、第四波导、第六波导、第二定向耦合器、第十五波导及第八波导与正交模连接。所述馈源喇叭通过馈源波导支撑管安装于主反射面天线内的底部，馈源喇叭通过位于馈源波导支撑管内的第九波导与正交模连接。所述信号源通过第十三波导及第十二波导与第二功分器连接，第二功分器通过第十波导与第一定向耦合器的耦合端连接，第二功分器通过第十一波导与第二定向耦合器的耦合端连接，第二功分器上还设置匹配连接的负载。本技术的优点:将大功率的功率发射单元和接收机箱体内，从而可以避免使用方位和俯仰旋转关节以及雷达主机与天线间较长的连接波导，降低了收发馈线的损耗，对于双偏振雷达确保了双路馈线的一致性。另外，由于箱体内设置的收发设备绝大多数处于俯仰旋转轴的下方，箱体及箱体内的元件重量就可起到配重的作用，从而可减轻配重，有利于进一步降低设备的总体重量。标校信号机构，除了与正交模连接的两个弯波导不同外，其它所有的波导均对称连接，无论是波导的长度还是数量均一致，而且波导连接的长度也是相对最短的，特别适合大功率双发双收体制双偏振雷达的运用，结构紧凑，缩短收发馈线传输距离，能降低收发馈线总损耗，提高探测性能，适应范围广，安全可靠。【专利附图】【附图说明】图1为现有双偏振雷达馈线系统的结构框图。图2为本技术的结构示意图。图3为图2的左视图。图4为本技术桥型架与箱体间的配合示意图。图5为本技术天线与桥型架的配合示意图。图6为本技术箱体内的结构布置图。附图标记说明:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械式扫描双发双收大功率双偏振雷达馈线系统，包括天线及固定于所述天线底部的桥型架（38）；其特征是：所述桥型架（38）的端部至少设置一个箱体（1），所述箱体（1）内设有功率发射单元（3），所述功率发射单元（3）与第一功分器（5）连接，所述第一功分器（5）分别与箱体（1）内的第一环形器（6）及第二环形器（7）连接，第一环形器（6）、第二环形器（7）分别与桥型架（8）内的正交模（18）连接；第一环形器（6）通过第一收发开关（14）与箱体（1）内的接收机（16）匹配连接，且第二环形器（7）通过第二收发开关（15）与箱体（1）内的接收机（16）匹配连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄颖，
申请(专利权)人：黄颖，
类型：实用新型
国别省市：