一种基于射频延时的收发共用超低空测高雷达系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于射频延时的收发共用超低空测高雷达系统及方法，雷达系统包括收发共用天线、环形器、微波发射机、接收机、信号处理器、射频开关1、射频开关2和射频信号延时组件，收发共用天线用于根据微波发射机产生的射频发射信号发射电磁波对目标进行照射并接收目标回波信号；所述微波发射机用于产生射频发射信号；所述环形器用于控制电磁波沿环形方向传输，环形器的1端连接微波发射机的输出端，2端连接射频开关1的公共端，环形器的3端连接接收机输入端。经试验，本发明专利技术有效解决了收发共用雷达的测高盲区问题，在采用宽脉宽发射的情况下可满足超低空1m以下的测高要求。情况下可满足超低空1m以下的测高要求。情况下可满足超低空1m以下的测高要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于射频延时的收发共用超低空测高雷达系统及方法


[0001]本专利技术属于雷达高度表
，具体涉及一种基于射频延时的收发共用超低空测高雷达系统及方法。

技术介绍

[0002]随着应用需求的提高，各种机载等平台要求测高雷达具有很大的测高范围，由几公里至超低空1m以下。测高雷达通过高的接收处理增益达到检测不同地面目标的目的。与其它雷达一样，测高雷达也存在发射信号直接耦合到接收机的泄漏问题，它有可能使接收机饱和或降低接收机灵敏度。通常测高雷达采用收发天线分开，通过提高收发之间的空间隔离度，降低发射信号进入接收机的功率，解决泄漏问题。但是，载机空间受限或者大姿态角变化等条件约束，许多应用平台只能采用收发共用天线，这种收发共用系统的发射泄漏是十分严重的问题，为此需要增加发射开关、接收开关分时工作，通过开关隔离，以降低发射信号进入接收机的功率。
[0003]然而，收发共用系统中发射开关打开期间，必须关闭接收开关，使得测高雷达存在固有的近距盲区，而难以实现3m以下的超低空测高。同时对微波开关、功放管、信号处理电路提出了很高的要求，例如窄脉宽（本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于射频延时的收发共用超低空测高雷达系统，其特征在于，包括收发共用天线、环形器、微波发射机、接收机、信号处理器、射频开关1、射频开关2和射频信号延时组件，其中：所述收发共用天线用于根据微波发射机产生的射频发射信号发射电磁波对目标进行照射并接收目标回波信号；所述微波发射机用于产生射频发射信号；所述环形器用于控制电磁波沿环形方向传输，环形器的1端连接微波发射机的输出端，2端连接射频开关1的公共端，环形器的3端连接接收机输入端；所述射频开关1和射频开关2均用于信号传输的支路切换，所述射频信号延时组件用于信号的延时；其中，射频开关1的常开端连接射频信号延时组件一端，射频信号延时组件另一端连接射频开关2的常开端，射频开关2的公共端连接收发共用天线，射频开关1的常闭端和射频开关2的常闭端连接；所述信号处理器用于产生控制信号进行各开关的控制，同时用于对接收机发送的中频信号或低频信号进行检测生成高度值；所述信号处理器输出发射开关控制信号接入微波发射机中的发射开关控制端，信号处理器输出接收开关控制信号接入接收机中的接收开关控制端；信号处理器输出射频开关1控制信号接入射频开关1控制端，信号处理器输出射频开关2控制信号连接射频开关2控制端；所述接收机用于接收信号处理器发来的接收开关控制信号、微波发射机发来的本振信号和环形器3端发来的回波信号，并对回波信号进行放大、滤波处理后与本振信号进行混频处理得到含有高度信息的中频信号或低频信号，将其发送到信号处理器；所述微波发射机中本振信号输出端连接接收机中混频器的本振端口，接收机的输出端连接信号处理器的输入端。2.如权利要求1所述的基于射频延时的收发共用超低空测高雷达系统，其特征在于，所述射频开关1和射频开关2均采用单刀双掷开关，所述射频信号延时组件采用微波电缆或光纤延时线。3.如权利要求1所述的基于射频延时的收发共用超低空测高雷达系统，其特征在于，所述信号处理器输出发射开关控制信号为低电平时，发射开关开，为高电平时，发射开关关；所述信号处理器输出接收开关控制信号为低电平时，接收开关开，为高电平时，接收开关关。4.一种基于射频延时的收发共用超低空测高方法，其特征在于，该方法采用权利要求1~3任一项所述的基于射频延时的收发共用超低空测高雷达系统进行测高，具体包括如下步骤：步骤1，系统上电设置默认状态为：信息处理器设置测高模式变量为高高度模式，信息处理器输出射频开关1控制信号为低电平、射频开关2控制信号为低电平、发射开关控制信号为高电平、接收开关控制信号为高电平；步骤2，信息处理器对测高模式变量判断，若测高模式变量为高高度模式，则进入步骤3，若测高模式变量为低高度模式或超低空模式，则进入步骤4；步骤3，执行高测高流程；步骤4，执行低测高流程。
5.如权利要求4所述的基于射频延时的收发共用超低空测高方法，其特征在于，所述步骤3具体包括如下子步骤：步骤31，信息处理器输出时序控制信号如图3所示，发射开关控制信号为周期低电平脉冲信号，低电平脉宽为大发射脉宽，周期应覆盖测高雷达的最大高度测量范围；微波发射机在发射开关控制信号的控制下周期输出射频发射信号，射频发射信号由环形器1端输出至环形器2端；步骤32，信息处理器输出射频开关1控制信号为低电平，输出射频开关2控制信号为低电平，射频发射信号由环形器2端，依次经射频开关1公共端、射频开关1常闭端、射频开关2常闭端、射频开关2公共端到收发共用天线，并由收发共用天线向目标辐射电磁波；步骤33，目标回波经空间传输延迟后再由收发共用天线接收生成回波射频信号，依次经射频开关2公共端、射频开关2常闭端、射频开关1常闭端、射频开关1公共端到环形器2端，然后输入至环形器3端后进入接收机；步骤34，信号处理器输出接收开关控制信号为周期低电平脉冲信号，与发射开关控制信号为周期相同的同步信号，且微波发射机发射开关开期间接收开关关；步骤35，回波射频信号经接收机处理输出含有高度信息的中频信号或低频信号至信息处理器；步骤36，信号处理器对接收机输出的中频信号或低频信号进行检测得到高度值；步骤37，信号处理器对检测得到的高度值进行判断，若高度不小于10m，则信息处理器设置测高模式变量为高高度模式，若高度小于10m且大于3m，则信息处理器设置测高模式变量为低高度模式，若无有效高度值或高度不大于3m，则设置测高模式变量为超低空模式；步骤38，返回步骤2。6.如权利要求5所述的基于射频延时的收发共用超低空测高方法，其特征在于，所述步骤34中，所述接收开关控制信号低电平下降沿比发射开关控制信号低电平上升沿滞后50ns，接收开关控制信号低电平上升沿位置应覆盖测高雷达的最大高度测量范围。7.如权利要求5所述的基于射频延时的收发共用超低空测高方法，其特征在于，所述步骤35中，所述回波射频信号经接收机处理是指接收机对回波射频信号进行放大、滤波后，再...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡昌华，陈若飞，钟都都，魏维伟，何川，杨剑，肖开清，赵升，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：