一种平板型双频段探测器的前端系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种平板型双频段探测器的前端系统，包括壳体，其包括腔体且其表面凹槽内嵌有K波段天线和F波段天线，腔体内部容纳有信号处理板、K波段射频板、F波段射频板、K波段中频板和F波段中频板；K波段天线、K波段射频板、K波段中频板和信号处理板依次电连接，F波段天线、F波段射频板、F波段中频板和所述信号处理板依次电连接，信号处理板与排针接头连接。本实用新型专利技术的探测器的前端系统采用K波段天线和F波段天线实现K频段和F频段协同探测，可以实现抗干扰探测，且采用中频板进行中频滤除，可以探测分辨8‑12m距离小目标，对于20m以外的远距离目标选择盲视，即对大于20m的目标信号进行中频滤除。

A front-end system of flat dual band detector

【技术实现步骤摘要】
一种平板型双频段探测器的前端系统
本技术属于电子
，具体涉及一种平板型双频段探测器的前端系统。
技术介绍
毫米波探测器由于其较强的抗雨雾干扰能力，成为现代空中和地面目标探测避障的主要技术手段之一。在使用过程中也会收到各种有源干扰。常规的干扰机(即带有干扰源的设备)通常产生C、X波段等低频段的干扰。由于高频电磁波在空气中衰减迅速，需要更高发射功率才能对同距离，同尺寸目标进行同强度干扰。现有技术关于K波段汽车雷达已有研究，由于汽车目标比较大，散射截面积(RCS)大于1m2，所以雷达主要探测前向30-70度范围内的大目标。交通环境干扰通常通过算法来加以抑制。F波段由于频率较高，开发难度大，现阶段尚未商用，由于频率较高，干扰源造价贵，制造难度大，所以尚未见到F波段的商用干扰源，因此选用F波段作为探测器具有一定的抗干扰优势。对于小目标探测，无论哪个频段，单一频段的雷达容易受到有源干扰源的干扰。有必要开展多频段收发组件的开发，以达到较好的抗干扰效果。例如，单一的毫米波频段的毫米波探测器在使用过程中通常面临多种干扰，导致探测器失效或精度受到影响，因此有必要针对干扰电磁波，进行抗干扰设计，以提高探测器探测识别能力。目前的抗干扰机(即抗干扰探测器)具有以下缺点：1)抗干扰机采用单一频点，且频率较低，而目前的干扰技术为了干扰探测器进行正常探测，出于对集成复杂度和成本的考虑，往往采用单一频点干扰源发出的电磁波对探测器进行干扰，往往只需相应频点，采用一定功率发射就可以达到干扰效果。因此，采用单一频点的抗干扰机容易受到外界干扰。例如，申请号为201310028067.1的专利文件提出一种2.4GHz频段抗干扰方法，并在其中介绍了一种抗干扰机。该抗干扰机利用信号的循环平稳特性，采用自适应频移滤波抑制干扰信号频谱，并提取有用信号，降低误码率。然而，由于该抗干扰机是采用单一频点，且频率较低，因此容易受到外界干扰。2)常规的毫米波探测器由于开发时出于对电路和天线结构电性能设计考虑，形状不一,形状若是设计为非规则的或高低不平的，则与壳体共形较差，隐蔽性差。若毫米波探测器设计为平面结构，则较易与飞行器表面共形,隐蔽性好，空气阻力小,主要用于侧向探测。而常规的基于片上天线的毫米波探测器，虽然天线面为平面，但多用于前向探测，波束视角一般小于60度，为球型或椭球形波束，导致天线覆盖探测范围小，侧向探测360度周视需要更多天线探测，增加成本和工艺复杂性，且波束可控性差，不能实现宽视角探测。3)常规探测器多不具备大背景目标选择性盲视功能，在目标和大地背景重叠时，由于大地目标的RCS非常大(大于5m2)，而近距离飞行目标RCS小，容易对近距离目标产生误报，影响实际探测准确性。申请号为201310611790.2的专利文件公开了一种空频联合抗干扰实现方法并在其中介绍了一种抗干扰机，该抗干扰机采用FFT宽带分割方法，将宽带信号分割成多个窄带信号，采用滑移窗法实现短数据内多次FFT变换，实现各频点信号间协方差矩阵计算，采用线性约束最小方差准则分别求得各窄带信号的滤波权值，最后采用两路数据交替拼接的方式，获得1路数据，灵活度高，但无论是该抗干扰机的硬件还是软件过程都比较复杂，成本高,不具备大背景目标选择性盲视功能。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种平板型双频段探测器的前端系统，以实现抗干扰探测，并对远距离目标选择盲视。为了实现上述目的，本技术提供了一种平板型双频段探测器的前端系统，包括壳体、该壳体为平板结构，其包括腔体且其表面凹槽内嵌有K波段天线和F波段天线，所述腔体内部容纳有信号处理板、K波段射频板、F波段射频板、K波段中频板和F波段中频板；所述K波段天线、K波段射频板、K波段中频板和所述信号处理板依次电连接，F波段天线、F波段射频板、F波段中频板和所述信号处理板依次电连接，信号处理板与一排针接头连接。所述壳体的腔体的数量为3个，包括容纳有所述K波段射频板的K波段射频腔体，容纳有所述F波段射频板的F波段射频腔体以及容纳有所述信号处理板、K波段中频板和F波段中频板的中频信号处理腔体。所述K波段射频腔体和中频信号处理腔体之间，以及F波段射频腔体和中频信号处理腔体之间分别通过一隔板间隔开，隔板的材质为金属单质或合金，且所述K波段射频腔体和F波段射频腔体内设有射频吸波材料。所述壳体的腔体的开口均由一金属盖板封闭。所述K波段天线和K波段射频板之间以及所述F波段天线和F波段射频板之间各通过一组玻璃绝缘子和馈电针相连，所述K波段射频板和K波段中频板之间以及所述F波段射频板和F波段中频板之间通过插设于所述隔板上的排针连接器电连接，且所述K波段中频板和F波段中频板分别与所述信号处理板通过一屏蔽引线相连。所述信号处理板、K波段射频板、F波段射频板、K波段中频板、F波段中频板和所述排针连接器、屏蔽引线共面设置。所述K波段天线和F波段天线均为前倾单狭缝天线。所述信号处理板中设有采用电信号控制的电开关。所述K波段天线和所述F波段天线的数量均为2个，K波段射频板和F波段射频板均包括与K波段对应的依次相连的信号源、压控振荡器和功分，以及与该功分的两个支路相连的发射支路和接收支路，所述发射支路依次连接第一低噪声放大器和K波段天线的其中一个或F波段天线的其中一个，所述接收支路依次连接混频器、第二低噪声放大器和K波段天线中的另一个或F波段天线中的另一个。所述K波段中频板和F波段中频板均包括依次相连的三角波发生电路、滤波模块和放大电路，三角波电路的输出频率为30kHz且输出带宽为200kHz-2.5MHz。本技术的平板型双频段探测器的前端系统采用K波段天线和F波段天线实现两个频段K频段和F频段协同探测，可以实现抗干扰探测；本技术采用中频板进行中频滤除，可以探测分辨8-12m距离小目标，对于20m以外的远距离目标选择盲视，即对大于20m的目标信号进行中频滤除。此外，本技术的平板型双频段探测器的前端系统的K波段天线和F波段天线均采用单狭缝天线，使得波束视角为90-120度，且采用前倾狭缝天线实现前倾探测，以提高飞行物体在高速飞行时的探测精度，降低漏报率，适合于高速飞行目标探测。本技术的平板型双频段探测器的前端系统采用电路板与天线共面的结构，从而形成薄平板结构，具有适合墙体安装优点，具有隐蔽性，采用小型化设计，实现微型化集成。另外，本技术的平板型双频段探测器的前端系统的信号处理板中设有采用电信号控制的电开关，可以根据探测到的干扰频率，自适应在K和F频段间切换，实现抗干扰。附图说明图1是根据本技术的一个实施例的平板型双频段探测器的前端系统的俯视图。图2是沿图1的A-A线的截面图。图3是沿图1的B-B线的截面图。图4是如图1所示的平板型双频段探测器的前端系统的K波段天线的结构示意图。图5是如图1所示的平板型双频段探测器的前端系统的F波段天线的结构示意图。附图标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平板型双频段探测器的前端系统，其特征在于，包括壳体(1)、该壳体(1)为平板结构，其包括腔体(11)且其表面凹槽内嵌有K波段天线(2a)和F波段天线(2b)，所述腔体(11)内部容纳有信号处理板(3)、K波段射频板(4a)、F波段射频板(4b)、K波段中频板(5a)和F波段中频板(5b)；所述K波段天线(2a)、K波段射频板(4a)、K波段中频板(5a)和所述信号处理板(3)依次电连接，F波段天线(2b)、F波段射频板(4b)、F波段中频板(5b)和所述信号处理板(3)依次电连接，信号处理板(3)与一排针接头(31)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种平板型双频段探测器的前端系统，其特征在于，包括壳体(1)、该壳体(1)为平板结构，其包括腔体(11)且其表面凹槽内嵌有K波段天线(2a)和F波段天线(2b)，所述腔体(11)内部容纳有信号处理板(3)、K波段射频板(4a)、F波段射频板(4b)、K波段中频板(5a)和F波段中频板(5b)；所述K波段天线(2a)、K波段射频板(4a)、K波段中频板(5a)和所述信号处理板(3)依次电连接，F波段天线(2b)、F波段射频板(4b)、F波段中频板(5b)和所述信号处理板(3)依次电连接，信号处理板(3)与一排针接头(31)连接。


2.根据权利要求1所述的平板型双频段探测器的前端系统，其特征在于，所述壳体(1)的腔体(11)的数量为3个，包括容纳有所述K波段射频板(4a)的K波段射频腔体，容纳有所述F波段射频板(4b)的F波段射频腔体以及容纳有所述信号处理板(3)、K波段中频板(5a)和F波段中频板(5b)的中频信号处理腔体。


3.根据权利要求2所述的平板型双频段探测器的前端系统，其特征在于，所述K波段射频腔体和中频信号处理腔体之间，以及F波段射频腔体和中频信号处理腔体之间分别通过一隔板(12)间隔开，隔板(12)的材质为金属单质或合金，且所述K波段射频腔体和F波段射频腔体内设有射频吸波材料(7)。


4.根据权利要求3所述的平板型双频段探测器的前端系统，其特征在于，所述K波段天线(2a)和K波段射频板(4a)之间以及所述F波段天线(2b)和F波段射频板(4b)之间各通过一组玻璃绝缘子(61)和馈电针(62)相连，所述K波段射频板(4a)和K波段中频板(5a)之间以及所述F波段射频板(4b)和F...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，孙芸，钱蓉，孙晓玮，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31