一种X波段高隔离射频收发系统及其通道一致性校准方法技术方案

本发明专利技术涉及一种X波段高隔离射频收发系统及其通道一致性校准方法，涉及雷达技术领域，包括设置为校准模式，校准天线对回波信号进行接收；将接收到的回波信号注入开关切换阵列网络中的第一级单刀双掷开关，然后进行低噪声放大后输入到第二级单刀双掷开关将信号输入到下变频接收通道；下变频接收通道对信号限幅处理、信号动态调整、杂散信号抑制、全温度范围增益补偿以及相位一致性补偿后输出中频校准信号。本发明专利技术采用开关组件网络实现高的通道隔离度以及包含收发工作模式、校准模式等在内的多种工作模式切换。同时该还具有灵敏度时间控制以及手动增益控制功能，在保证高隔离度和多模式工作条件下，同时也能实现大动态范围回波信号处理与接收。号处理与接收。号处理与接收。

【技术实现步骤摘要】
一种X波段高隔离射频收发系统及其通道一致性校准方法


[0001]本专利技术涉及雷达领域，尤其涉及一种X波段高隔离度射频收发系统及其通道一致性校准方法。

技术介绍

[0002]随着武器研究技术的深入和制造业的飞速发展，现代装备信息化程度越来越高，因此世界各国都十分重视相控阵雷达的发展。相控阵雷达中最重要的基本单元模块为T/R组件和基准源模块，该模块具备多通道接收、高隔离度、多种工作模式、跳频带宽大、捷变频、大动态范围以及高杂散抑制能力等；在实现多通道收发功能条件下，保证系统具有高的隔离度，同时具有多工种模式，保证系统工作的灵活性，是需要重点考虑的。因此如何解决通道一致性校准复杂等问题，以快速、无需增加额外接收通道情况下，完成对系统精确校准，是现阶段需要解决的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种X波段高隔离射频收发系统及其通道一致性校准方法，解决了通道一致性校准复杂等问题。
[0004]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种X波段高隔离射频收发系统，它包括频率源模块和高隔离度收发变频模块；所述频率源模块用于将基准信号功分两条支路，第一条支路输出第一频率的相参基准时钟信号，第二条支路再次功分为两路子支路，第一条子支路输出第二频率和第三频率的参考时钟信号，第二条子支路输出跳频本振信号和中频本振信号到所述高隔离度收发变频模块；
[0005]所述高隔离度收发变频模块用于在发射通道模式时通过上变频发射通道完成对发射中频信号放大、滤波，并根据接收的中频本振信号进行第一次混频和根据接收到的跳频本振信号进行第二次混频后通过发射模式将信号发射出去；在接收通道模式时通过下变频接收通道对接收信号依次根据接收的跳频本振信号和中频本振信号完成两次混频得到相应频率的中频信号输出。
[0006]所述高隔离度收发变频模块包括上变频发射通道、下变频接收通道、开关切换矩阵网络、第一功分器和第二功分器；
[0007]所述上变频发射通道对发射中频信号进行滤波放大以及温度补偿后与接收的中频本振信号混频至L波段，然后再进行滤波放大后与接收的跳频信号混频至X波段后输入到所述开关切换矩阵网络进行发射；
[0008]所述开关切换矩阵网络用于通过两级威尔金斯功分器将发射信号分为四路同相位信号输出，然后通过两级开关选择为发射通道模式输出四路发射信号；以及根据两级开关选择为接收通道模式将接收信号输入到所述下变频接收通道；
[0009]所述下变频接收通道对接收信号进行限幅处理、灵敏度时间控制、低噪声射频放大，通过预选滤波器滤除镜频信号和干扰信号后与跳频本振信号进行第一次混频得到L波
段中频信号，再进行增益控制后与中频本振信号进行第二次混频至相应频率的中频信号输出；
[0010]所述第一功分器通过第一本振开关将所述中频本振信号输入到所述上变频发射通道中，第二功分器通过第二本振开关将所述跳频本振信号输入到所述上变频发射通道中，所述第一功分器和第二功分器直接与下变频接收通道连接。
[0011]所述上变频发射通道包括依次连接的发射中频滤波器、第一发射放大器、发射温补衰减器、第一混频器、滤波器、第二发射放大器、第二混频器、宽带滤波器、放大器、发射开关和驱动放大器；所述中频本振信号输入到第一功分器，第一功分器的一路输出端通过第一本振开关将中频本振信号输入到第一混频器进行混频，所述跳频本振信号输入到第二功分器，第二功分器的一路输出端通过第二本振开关将跳频本振信号输入到第二混频器进行混频。
[0012]所述开关切换矩阵网络包括第一威尔金森功分器、第二威尔金森功分器和第三威尔金森功分器；所述上变频发射通道的输出端与所述第一威尔金森功分器连接，第一威尔金森功分器连接第二威尔金森功分器和第三威尔金森功分器，通过两级威尔金森功分器分成四路同相位发射信号输出；第二威尔金森功分器和第三威尔金森功分器将发射信号分为四条信号通道，每条信号通道通过两级开关选择收发通道模式为发射通道模式或者接收通道模式。
[0013]每条信号通道包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、第三单刀双掷开关和第四单刀双掷开关；所述第一单刀双掷开关的一个输出端依次连接两个放大器和一个单刀单掷开关后与第三单刀双掷开关连接，另一个输出端连接数控衰减器后与第四单刀双掷开关连接；所述第三单刀双掷开关连接收发通道，一个输出端通过低噪放与第二单刀双掷开关连接；所述第四单刀双掷开关连接校准通道，一个输出端通过校准放大器与第二单刀双掷开关连接；所述第二单刀双掷开关通过接收通道与所述下变频接收通道连接；当为发射通道模式时，第一单刀双掷开关接收通过两级威尔金森功分器输出的同相位发射信号并通过第三单刀双掷开关将信号输出；当为接收通道模式时，第三单刀双掷开关接收信号发送到第二单刀双掷开关将接收信号发送到下变频接收通道。
[0014]所述下变频接收通道包括多路接收链路，每路接收链路包括依次连接的限幅器、STC、低噪放、带通滤波器、第三混频器、MGC、中频混频器、温补衰减器、中频放大器、调相器和中频滤波器；所述第二功分器将跳频本振信号分为多路跳频本振信号，每路跳频本振信号输入到每路接收链路中的第三混频器；所述第一功分器将中频本振信号分为多路中频本振信号，每路中频本振信号输入到每路接收链路的中频混频器。
[0015]所述第一条支路输出100MHz的相参基准时钟信号；所述第二条支路中第一条子支路输出800MHz和1000MHz的参考时钟信号，第二条子支路输出11GHz～12GHz的跳频本振信号和2120MHz的中频本振信号。
[0016]一种X波段高隔离射频收发系统的通道一致性校准方法，所述通道一致性校准方法包括：
[0017]通过软件命令将工作模式由收发通道模式设置为校准模式；
[0018]校准口输出射频信号通过阵列天线辐射到自由空间，当辐射信号检测到目标后产生回波信号，校准天线对回波信号进行接收；
[0019]将接收到的回波信号通过收发通道口将回波信号注入开关切换阵列网络中的第一级单刀双掷开关，然后进行低噪声放大，对微弱微波信息进行放大和信噪比改善，输入到第二级单刀双掷开关将信号输入到下变频接收通道；
[0020]下变频接收通道对信号限幅处理、信号动态调整、杂散信号抑制、全温度范围增益补偿以及相位一致性补偿后输出中频校准信号，完成对通道的校准。
[0021]所述变频接收通道对信号限幅处理、信号动态调整、杂散信号抑制、混频、全温度范围增益补偿以及相位一致性补偿后输出中频校准信号，完成对通道的校准包括：
[0022]信号进入下变频接收通道后通过限幅器来对上变频发射通道泄露的大信号进行限幅处理，以保证后级器件不被烧毁和饱和；
[0023]限幅后通过STC电路对信号动态进行调整，再经过低噪声放大器和带通滤波器对杂散信号进行抑制处理，以保证输入信号的频谱纯度后进入混频器进行混频；
[0024]混频输出2000MHz中频信号后再依次经过MGC和中频混频器输出120MHz中频信号，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X波段高隔离射频收发系统，其特征在于：它包括频率源模块和高隔离度收发变频模块；所述频率源模块用于将基准信号功分两条支路，第一条支路输出第一频率的相参基准时钟信号，第二条支路再次功分为两路子支路，第一条子支路输出第二频率和第三频率的参考时钟信号，第二条子支路输出跳频本振信号和中频本振信号到所述高隔离度收发变频模块；所述高隔离度收发变频模块用于在发射通道模式时通过上变频发射通道完成对发射中频信号放大、滤波，并根据接收的中频本振信号进行第一次混频和根据接收到的跳频本振信号进行第二次混频后通过发射模式将信号发射出去；在接收通道模式时通过下变频接收通道对接收信号依次根据接收的跳频本振信号和中频本振信号完成两次混频得到相应频率的中频信号输出。2.根据权利要求1所述的一种X波段高隔离射频收发系统，其特征在于：所述高隔离度收发变频模块包括上变频发射通道、下变频接收通道、开关切换矩阵网络、第一功分器和第二功分器；所述上变频发射通道对发射中频信号进行滤波放大以及温度补偿后与接收的中频本振信号混频至L波段，然后再进行滤波放大后与接收的跳频信号混频至X波段后输入到所述开关切换矩阵网络进行发射；所述开关切换矩阵网络用于通过两级威尔金斯功分器将发射信号分为四路同相位信号输出，然后通过两级开关选择为发射通道模式输出四路发射信号；以及根据两级开关选择为接收通道模式将接收信号输入到所述下变频接收通道；所述下变频接收通道对接收信号进行限幅处理、灵敏度时间控制、低噪声射频放大，通过预选滤波器滤除镜频信号和干扰信号后与跳频本振信号进行第一次混频得到L波段中频信号，再进行增益控制后与中频本振信号进行第二次混频至相应频率的中频信号输出；所述第一功分器通过第一本振开关将所述中频本振信号输入到所述上变频发射通道中，第二功分器通过第二本振开关将所述跳频本振信号输入到所述上变频发射通道中，所述第一功分器和第二功分器直接与下变频接收通道连接。3.根据权利要求2所述的一种X波段高隔离射频收发系统，其特征在于：所述上变频发射通道包括依次连接的发射中频滤波器、第一发射放大器、发射温补衰减器、第一混频器、滤波器、第二发射放大器、第二混频器、宽带滤波器、放大器、发射开关和驱动放大器；所述中频本振信号输入到第一功分器，第一功分器的一路输出端通过第一本振开关将中频本振信号输入到第一混频器进行混频，所述跳频本振信号输入到第二功分器，第二功分器的一路输出端通过第二本振开关将跳频本振信号输入到第二混频器进行混频。4.根据权利要求2所述的一种X波段高隔离射频收发系统，其特征在于：所述开关切换矩阵网络包括第一威尔金森功分器、第二威尔金森功分器和第三威尔金森功分器；所述上变频发射通道的输出端与所述第一威尔金森功分器连接，第一威尔金森功分器连接第二威尔金森功分器和第三威尔金森功分器，通过两级威尔金森功分器分成四路同相位发射信号输出；第二威尔金森功分器和第三威尔金森功分器将发射信号分为四条信号通道，每条信号通道通过两级开关选择收发通道模式为发射通道模式或者接收通道模式。5.根据权利要求4所述的一种X波段高隔离射频收发系统，其特征在于：每条信号通道包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、第三单刀双掷开关和第四单刀双掷开关；所述
第一单刀双掷...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄刚，杜成兵，阳安源，李佳壕，
申请(专利权)人：成都雷通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：