一种米波双频双极化雷达收发前端，包括滤波耦合网络、双工隔离开关矩阵组件、第一限幅滤波低噪声放大器、宽带功放模块及第二限幅滤波低噪声放大器；滤波耦合网络将预选滤波与校正耦合网络一体化集成设计，一端与双极化天线互连，另一端与双工隔离开关矩阵组件互连；双工隔离开关矩阵组件实现收发信号切换、水平垂直极化切换、高低频率切换；双工隔离开关矩阵组件的输出分别输出水平和垂直极化信号至所述第一和第二限幅滤波低噪声放大器，宽带功放模块的输出端连接双工隔离开关矩阵组件。本发明专利技术采用双工隔离消除了天线扫描情况下负载牵引对功率放大器的影响，提高了发射链路的幅相稳定性与可靠性；宽带发射可以降低成本、一体化集成设计减少重量。化集成设计减少重量。化集成设计减少重量。
【技术实现步骤摘要】
一种米波双频双极化雷达收发前端
[0001]本专利技术涉及新一代米波数字阵列雷达，尤其涉及的是一种米波双频双极化雷达收发前端。
技术介绍
[0002]近几年，随着数字阵列技术的发展，多功能、多任务相控阵雷达成为研究热点，其主要特点是一部数字阵列雷达实现以前两部或多部相控阵雷达的功能，发射具有任意波形产生能力，支撑复杂波形、MIMO波形产生；接收采用数字化技术，支撑带宽、延时、滤波等可软件定义，系统具备双基地探测、无源探测、协同探测等功能。
[0003]目前各种隐身飞行器由于受到气动力学和吸波材料频率响应的限制，其隐身的频率范围限于1～20GHz，如果雷达工作频率超出此范围，会使其隐身效果大打折扣，也就是说可以达到反隐身的目的。现代米波雷达工作在30～300MHz的甚高频(VHF)频段，具有显著的频段反隐身优势。但是考虑到米波频段雷达外界电磁环境复杂，有大量广播、电视和通信用户，新一代米波数字阵列雷达需要提升抗干扰能力，提供更大的动态范围，保留强杂波背景下小目标信息，为提高探测小目标尤其是隐身目标能力提供条件。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种米波双频双极化雷达收发前端，提升新一代米波数字阵列雷达抗干扰能力、探测小目标及影身目标能力，提高发射链路的幅相稳定性和可靠性，并降低成本和减少重量。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种米波双频双极化雷达收发前端，包括滤波耦合网络(1)、双工隔离开关矩阵组件(2)、第一限幅滤波低噪声放大器(3)、宽带功放模块(4)以及第二限幅滤波低噪声放大器(5)；所述滤波耦合网络(1)将预选滤波与校正耦合网络一体化集成设计，一端与双极化天线互连，另一端与双工隔离开关矩阵组件(2)互连；所述双工隔离开关矩阵组件(2)实现收发信号切换、水平垂直极化切换、高低频率切换；所述双工隔离开关矩阵组件(2)分别输出水平极化和垂直极化信号至所述第一限幅滤波低噪声放大器(3)和第二限幅滤波低噪声放大器(5)，宽带功放模块(4)的输出端连接双工隔离开关矩阵组件(2)。
[0006]作为进一步优化的技术方案，米波双频双极化雷达收发前端通过开关滤波放大器与一体化数字收发模块互连，第一限幅滤波低噪声放大器(3)输出端通过第一开关滤波放大器与一体化数字收发模块相连，第二限幅滤波低噪声放大器(5)的输出端通过第二开关滤波放大器与一体化数字收发模块连接，宽带功放模块(4)的输入端通过第三开关滤波放大器与一体化数字收发模块连接。
[0007]作为进一步优化的技术方案，所述滤波耦合网络(1)的壳体的正反面通过机械加工的方式各铣出一腔体，每个腔体集成8个高功率预选LC滤波器和8个校正耦合网络，上下腔各8个通道，并将共16个校正耦合网络首尾连接形成串馈方式。
[0008]作为进一步优化的技术方案，滤波耦合网络(1)的壳体材料为铝板，中间为散热水道，一端采用TNC
‑
K型连接器与双极化天线互连，另一端采用浮动盲配连接器与双工隔离开关矩阵组件(2)互连。
[0009]作为进一步优化的技术方案，所述双工隔离开关矩阵组件(2)包括双工器(21)、低频隔离器(22)、高频隔离器(23)、频率切换开关(24)、极化开关(25)、第一收发开关(26)及第二收发开关(27)，所述双工器(21)的输入端连接宽带功放模块(4)的输出端，双工器(21)的输出端分别经过低频隔离器(22)和高频隔离器(23)连接到频率切换开关(24)，频率切换开关(24)输出连接到极化开关(25)，极化开关(25)的输出端分别连接到第一收发开关(26)及第二收发开关(27)的接收端，所述滤波耦合网络(1)发出的水平极化信号和垂直极化信号也分别连接到第一收发开关(26)及第二收发开关(27)，第一收发开关(26)及第二收发开关(27)的发射端连接至所述第一限幅滤波低噪声放大器(3)和第二限幅滤波低噪声放大器(5)，所述双工器(21)采用无源双工器。
[0010]作为进一步优化的技术方案，所述双工器(21)采用高功率LC方式实现，介质板为RO4350B、单层厚度1.27mm、介电常数2.94；低频隔离器(22)和高频隔离器(23)放置在所述双工隔离开关矩阵组件(2)的中部位置，设计时将低频隔离器(22)和高频隔离器(23)的负载集中放置，低频隔离器(22)和高频隔离器(23)负载通过传输线与环行器互连；集成频率切换开关(24)、极化开关(25)、第一收发开关(26)及第二收发开关(27)的开关矩阵采用射频与电源及控制分腔设计的方式，正面布局射频电路，背面布局电源控制电路，射频电路采用微波电路板工艺加工而成，介质型号为RF
‑
60TC、单层厚度1.27mm、介电常数2.94；电源与控制电路采用FR4印制板电路实现，输入电压为+28V，通过内部DC/DC电源变换成+5V与
‑
250V给开关管供电。
[0011]作为进一步优化的技术方案，所述第一限幅滤波低噪声放大器(3)和第二限幅滤波低噪声放大器(5)结构相同，均包括：第一3dB电桥、两个限幅器、两个第一级低噪声放大器LNA1、第二3dB电桥、第一滤波器、可调衰减器、第二级低噪声放大器LNA2、第二滤波器。所述第一3dB电桥输入端接双工隔离开关矩阵组件(2)输出端，接收极化信号，所述第一3dB电桥的一个端口接负载，所述第一3dB电桥的2个输出端分两路，分别经过一限幅器和一第一级低噪声放大器LNA1后连接到第二3dB电桥的两个输入端，第二3dB电桥的一个端口接负载，第二3dB电桥的输出端经过第一滤波器、可调衰减器、第二级低噪声放大器LNA2、第二滤波器连接至开关滤波放大器。
[0012]作为进一步优化的技术方案，所述宽带功放模块(4)各部分连接关系如下：射频输入绝缘子(41)放置在紫铜衬底(55)的一侧端部，固定衰减器(42)放置在紫铜衬底(55)背面，与射频输入绝缘子(41)的底端相连，驱动级放大器(43)采用线性放大模式，放置在紫铜衬底(55)的背面，通过驱动级供电低频绝缘子(50)输出信号给前级功率放大器(45)，前级功率放大器(45)与末级功率放大器(47)均放置在紫铜衬底(55)的正面；电源调制电路(49)放置在紫铜衬底(55)背面末级功率管输出匹配电路(48)下方位置，分别通过
‑
5V供电绝缘子(51)、+5V供电绝缘子(52)、+48V供电绝缘子(53)输出给各级放大器供电，紫铜衬底(55)的上端与驱动级输出射频绝缘子(44)、前级功率放大器(45)、末级功率管输入匹配电路(46)、末级功率放大器(47)、末级功率管输出匹配电路(48)之间设置有微带板(54)，各绝缘子连接到微带板(54)。
[0013]本专利技术相比现有技术具有以下优点：
[0014]1、本专利技术发射链路采用双工隔离开关矩阵组件消除了天线扫描情况下负载牵引对宽带功放模块的影响，提高了其幅相稳定性、可靠性，具体的，所述双工隔离开关矩阵组件将宽带功放模块输出的发射信号通过双工器分成高、低频两个频段，通过低本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种米波双频双极化雷达收发前端，其特征在于：包括滤波耦合网络(1)、双工隔离开关矩阵组件(2)、第一限幅滤波低噪声放大器(3)、宽带功放模块(4)以及第二限幅滤波低噪声放大器(5)；所述滤波耦合网络(1)将预选滤波与校正耦合网络一体化集成设计，一端与双极化天线互连，另一端与双工隔离开关矩阵组件(2)互连；所述双工隔离开关矩阵组件(2)实现收发信号切换、水平垂直极化切换、高低频率切换；所述双工隔离开关矩阵组件(2)分别输出水平信号和垂直极化信号至所述第一限幅滤波低噪声放大器(3)和第二限幅滤波低噪声放大器(5)，宽带功放模块(4)的输出端连接双工隔离开关矩阵组件(2)。2.如权利要求1所述的米波双频双极化雷达收发前端，其特征在于：米波双频双极化雷达收发前端通过开关滤波放大器与一体化数字收发模块互连，第一限幅滤波低噪声放大器(3)输出端通过第一开关滤波放大器与一体化数字收发模块相连，第二限幅滤波低噪声放大器(5)的输出端通过第二开关滤波放大器与一体化数字收发模块连接，宽带功放模块(4)的输入端通过第三开关滤波放大器与一体化数字收发模块连接。3.如权利要求1所述的米波双频双极化雷达收发前端，其特征在于：所述滤波耦合网络(1)的壳体的正反面通过机械加工的方式各铣出一腔体，每个腔体集成8个高功率预选LC滤波器和8个校正耦合网络，上下腔各8个通道，并将共16个校正耦合网络首尾连接形成串馈方式。4.如权利要求1所述的米波双频双极化雷达收发前端，其特征在于：滤波耦合网络(1)的壳体材料为铝板，中间为散热水道，一端采用TNC
‑
K型连接器与双极化天线互连，另一端采用浮动盲配连接器与双工隔离开关矩阵组件(2)互连。5.如权利要求1所述的米波双频双极化雷达收发前端，其特征在于：所述双工隔离开关矩阵组件(2)包括双工器(21)、低频隔离器(22)、高频隔离器(23)、频率切换开关(24)、极化开关(25)、第一收发开关(26)及第二收发开关(27)，所述双工器(21)的输入端连接宽带功放模块(4)的输出端，双工器(21)的输出端分别经过低频隔离器(22)和高频隔离器(23)连接到频率切换开关(24)，频率切换开关(24)输出连接到极化开关(25)，极化开关(25)的输出端分别连接到第一收发开关(26)及第二收发开关(27)的接收端，所述滤波耦合网络(1)发出的水平极化信号和垂直极化信号也分别连接到第一收发开关(26)及第二收发开关(27)，第一收发开关(26)及第二收发开关(27)的发射端连接至所述第一限幅滤波低噪声放大器(3)和第二限幅滤波低噪声放大器(5)。6.如权利要求5所述的米波双频双极化雷达收发前端，其特征在于：，所述双工器(21)采用无源双工器。7.如权利要求5所述的米波双频双极化雷达收发前端，...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡善祥，高菡，万承德，胡晓芳，祝加秀，卢云龙，周欢，陆鹏程，李媛媛，吴显发，魏云清，李桂萍，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。