專利名稱：一種基于行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置。
背景技術(shù)：
相控陣?yán)走_(dá)可完成多種雷達(dá)功能，具有穩(wěn)定跟蹤多批高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的能力，在單部發(fā)射機(jī)受限制條件下，也能獲得所求的特大功率，為推遠(yuǎn)雷達(dá)作用距離、提高雷達(dá)測(cè)量精度和觀測(cè)包括隱身目標(biāo)在內(nèi)的各種低可觀測(cè)目標(biāo)提供了技術(shù)潛力。相控陣?yán)走_(dá)具有的多功能、多目標(biāo)跟蹤和多種工作方式等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)的發(fā)揮在很大程度上有賴于相控陣天線形成多個(gè)波束的能力。相控陣天線可以利用同一天線孔徑形成多個(gè)獨(dú)立的發(fā)射波束與接收波束，這些 波束的形狀還可以根據(jù)工作方式的不同而加以靈活變化。在形成多波束的方法上，相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)射天線與接收天線陣各自有各自的特點(diǎn)。數(shù)字多波束形成(DBF)方法實(shí)際上是一種在視頻實(shí)現(xiàn)的多波束形成方法。該方法最初應(yīng)用于相控陣?yán)走_(dá)接收系統(tǒng)，現(xiàn)正開始應(yīng)用于相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)射系統(tǒng)，這是當(dāng)前相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。其中收、發(fā)各支路的幅度、相位一致性是發(fā)射賦形和接收DBF的基礎(chǔ)。某些雷達(dá)采用分布式固態(tài)發(fā)射和接收組件，受到加工、安裝以及工作時(shí)間的影響，會(huì)導(dǎo)致各支路的幅相一致性嚴(yán)重惡化，發(fā)射賦形和接收DBF失敗，最終導(dǎo)致雷達(dá)工作性能急劇下降。為了保證雷達(dá)性能，雷達(dá)必須具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)收、發(fā)支路的幅相變化的功能，以及實(shí)現(xiàn)發(fā)射/接收支路幅相校正的能力。中國(guó)發(fā)明專利《多通道雷達(dá)幅相自動(dòng)校正方法和裝置》(申請(qǐng)?zhí)朇N201010297212. 2)公開的是多通道雷達(dá)幅相自動(dòng)校正方法和裝置，雷達(dá)系統(tǒng)工作之前，將同一射頻測(cè)試信號(hào)經(jīng)饋源分別饋入多通道雷達(dá)系統(tǒng)的各個(gè)接收通道中，獲得各接收通道的相位特性和幅度特性，以其中一個(gè)通道信號(hào)為基準(zhǔn)信號(hào)，計(jì)算其他通道信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)之間的相位差和幅度比值；然后令雷達(dá)系統(tǒng)工作，利用之前獲得的相位差和幅度比值對(duì)各通道的目標(biāo)回波進(jìn)行自動(dòng)修正，保證各個(gè)通道在幅度和相位上的一致性。當(dāng)發(fā)射頻點(diǎn)改變或者雷達(dá)工作環(huán)境變化時(shí)，接收通道的幅相特性不可避免的發(fā)生變化，利用本發(fā)明可以準(zhǔn)確方便的對(duì)其變化進(jìn)行測(cè)量并加以修正，保證各個(gè)通道的一致性，擴(kuò)展了雷達(dá)的工作頻率范圍和環(huán)境適應(yīng)性，提高了雷達(dá)的可維修性。該專利解決的是由于發(fā)射頻點(diǎn)改變或者雷達(dá)工作環(huán)境變化時(shí)，接收通道的幅相特性不可避免的發(fā)生變化時(shí)，利用本發(fā)明可以準(zhǔn)確方便的對(duì)其變化進(jìn)行測(cè)量并加以修正，保證各通道的一致性，并未解決由于某些雷達(dá)采用分布式固態(tài)發(fā)射和接收組件時(shí)因?yàn)槭艿郊庸?、安裝以及工作時(shí)間的影響，導(dǎo)致的各支路的幅相一致性嚴(yán)重惡化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)背景技術(shù)的需求，本發(fā)明提供了一種基于行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置，解決了現(xiàn)有通道幅相校正方法中多采用的基于“開關(guān)矩陣”法的校正網(wǎng)絡(luò)中存在的由于高隔離的開關(guān)矩陣和大量的定向耦合器、穩(wěn)相電纜、單刀單擲開關(guān)等組成的復(fù)雜監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中采用的大量的微波器件，隨環(huán)境變化其本身造成很大的幅相誤差的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種基于行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置，包括N根主傳輸線和一根行波傳輸線，N根主傳輸線分別與行波傳輸線正交，主傳輸線一端連接行線源，另一端連接在T/R組件上；主傳輸線與行波傳輸線通過稱合器稱合，其中N大于I。其有益效果是解決了基于開關(guān)矩陣法的校正網(wǎng)絡(luò)中存在的由于高隔離的開關(guān)矩陣和大量的定向耦合器、穩(wěn)相電纜、單刀單擲開關(guān)等組成的復(fù)雜監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中采用的大量的微波器件，隨環(huán)境變化其本身造成很大的幅相誤差的問題。如上所述的行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置，其特征在于所述耦合器為小孔耦合器。其有益效果是可以保證在測(cè)試信號(hào)注入行波傳輸線時(shí)耦合信號(hào)近似等幅，并具有線性相位梯度。如上所述的行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置，其特征在于所述的耦合器為高定向性耦合器。其有益效果是能進(jìn)一步提高行波饋源校正法的幅、相監(jiān)測(cè)與校正精度。如上所述的行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置，其特征在于所述的行波傳輸線為方同軸形式。其有益效果是可以適當(dāng)?shù)臏p小裝置的尺寸。


圖1為基于行波饋源的幅相校正方法的系統(tǒng)組成；
圖2為校正時(shí)序 圖3為基于FPGA和ADSP的幅相校正原理圖。
具體實(shí)施例方式附圖標(biāo)記說明1 一主傳輸線，2—行波傳輸線，3—行線源，4一T/R組件，5—耦合器，6—三端環(huán)形器。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。一種基于“行波饋源”校正網(wǎng)絡(luò)的裝置，其具體機(jī)構(gòu)如下
“行波饋源”校正網(wǎng)絡(luò)由16根主傳輸線I和與之正交的一根行波傳輸線2組成，主傳輸線I 一端連接行線源3，另一端連接在T/R組件4上。主傳輸線I與行波傳輸線2通過耦合器5發(fā)生耦合。耦合器5最好為小孔耦合器，以保證在測(cè)試信號(hào)注入行波傳輸線時(shí)耦合信號(hào)近似等幅，并具有線性相位梯度。耦合器5采用擇國(guó)產(chǎn)一級(jí)BJ - 32型鋁波導(dǎo)設(shè)計(jì)制作。同時(shí)為保證各主傳輸線I的一致性及可靠性，減少電壓駐波比和損耗，主傳輸線I采用同軸線形式。因尺寸受限，行波傳輸線2采用方同軸形式。如圖1所示，發(fā)射通道幅相校正時(shí)，由16個(gè)T/R組件4發(fā)射校正波形，經(jīng)耦合器5合成后，再通過三端環(huán)形器6至發(fā)射校正接收機(jī)，最后發(fā)送至信號(hào)處理及波控系統(tǒng)，完成解發(fā)射校正系數(shù)的計(jì)算，并實(shí)現(xiàn)發(fā)射通道的幅相校正。接收通道幅相校正時(shí)，由發(fā)射校正接收機(jī)發(fā)射校正波形，經(jīng)三端環(huán)形器6，再通過耦合器5至各T/R組件4，最后發(fā)送至信號(hào)處理及波控系統(tǒng)，完成解接收校正系數(shù)的計(jì)算，并實(shí)現(xiàn)接收通道的幅相校正。一種基于“行波饋源”校正網(wǎng)絡(luò)的幅相校正方法，包括如下步驟 步驟一設(shè)計(jì)收/發(fā)一體的校正時(shí)序；
設(shè)計(jì)校正時(shí)序，在校正時(shí)間內(nèi)完成通道的幅相的校正。本實(shí)施例中某型雷達(dá)系統(tǒng)工作時(shí)的PRI為624us，依據(jù)幅相校正需在一個(gè)PRI時(shí)間內(nèi)完成的原則，設(shè)計(jì)一次校正所需的時(shí)間為800us以內(nèi)，發(fā)射校正和接收校正都在這一個(gè)PRI時(shí)間內(nèi)完成，在每一幀數(shù)據(jù)的幀頭中注明當(dāng)前時(shí)序?yàn)樾Ｕ龝r(shí)序。校正時(shí)序圖如圖2所
/Jn o步驟二 基于FPGA和ADSP的幅相分析和校正實(shí)現(xiàn)；
本實(shí)施例中，某型雷達(dá)系統(tǒng)工作時(shí)要求每個(gè)PRI都要求進(jìn)行一次校正?？紤]到運(yùn)算速度和軟件的復(fù)雜度，使用FPGA和ADSP相結(jié)合的幅相分析和校正方法。下邊對(duì)照?qǐng)D3說明通道幅相校正的過程，其中某型雷達(dá)具有16個(gè)發(fā)射/接收通道。發(fā)射校正時(shí)，首先時(shí)序產(chǎn)生模塊發(fā)射校正時(shí)序，雷達(dá)各分系統(tǒng)按照校正時(shí)序工作。選擇第一通道信號(hào)作為參考信號(hào)，同時(shí)，將其余的15個(gè)通道的信號(hào)與第一通道的參考信號(hào)進(jìn)行幅相比較。具體為在ADSP中通過上述的解校正系數(shù)模塊獲取其余15個(gè)通道的發(fā)射通道的校正系數(shù)，并通過LINK 口回傳至FPGA，F(xiàn)PGA接收到校正系數(shù)之后，將發(fā)射校正系數(shù)，轉(zhuǎn)換為相位碼，傳輸至對(duì)應(yīng)T/R組件的移相器中，完成發(fā)射校正。接收校正時(shí)，首先時(shí)序產(chǎn)生模塊發(fā)射校正時(shí)序，雷達(dá)各分系統(tǒng)按照校正時(shí)序工作。選擇第一通道信號(hào)作為參考信號(hào)，同時(shí)，將其余的15個(gè)通道的信號(hào)與第一通道的參考信號(hào)進(jìn)行幅相比較。具體為在ADSP中通過上述的解校正系數(shù)模塊獲取其余15個(gè)通道的發(fā)射通道的校正系數(shù)，并通過LINK 口回傳至FPGA，F(xiàn)PGA接收到校正系數(shù)之后，16個(gè)接收通道信號(hào)通過FPGA的復(fù)數(shù)乘法器實(shí)現(xiàn)與接收校正系數(shù)的乘法，完成接收校正。
權(quán)利要求
1.一種基于行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置，包括JV根主傳輸線和一根行波傳輸線，AT根主傳輸線分別與行波傳輸線正交，主傳輸線一端女if線源，另一端連接在τ/R組件上；主傳輸線與行波傳輸線通過稱合器稱合，其中N大于I。
2.如權(quán)利要求1所述的行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置，其特征在于所述耦合器為小孔耦合器。
3.如權(quán)利要求1 高定向性I禹合器。
4.如權(quán)利要求1 線為方同軸形式。
5.如權(quán)利要求3 方同軸形式?；?所述的行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置，其特征在于所述的耦合器為或2所述的行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置，其特征在于所述的行波傳輸所述的行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置，其特征在于所述的行波傳輸線為
全文摘要
本發(fā)明涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于行波饋源校正網(wǎng)絡(luò)的裝置。通過主傳輸線分別與行波傳輸線正交，主傳輸線一端連接行線源，另一端連接在T/R組件上；主傳輸線與行波傳輸線通過小孔耦合器耦合；實(shí)現(xiàn)了通道幅相校正方法中多采用的基于“開關(guān)矩陣”法的校正網(wǎng)絡(luò)中存在的由于高隔離的開關(guān)矩陣和大量的定向耦合器、穩(wěn)相電纜、單刀單擲開關(guān)等組成的復(fù)雜監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中采用的大量的微波器件，隨環(huán)境變化其本身造成很大的幅相誤差的問題。
文檔編號(hào)G01S7/40GK102998662SQ20121041151
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者黃志華, 熊文, 徐曉, 高芳芳, 李青, 葉凱 申請(qǐng)人:武漢濱湖電子有限責(zé)任公司