專利名稱：一種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種微波傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換系統(tǒng),特別是一種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器。
背景技術：
電掃描雷達的天線組合由環(huán)繞一周的N個天線模塊組成，其工作方式有兩種模式一，表示發(fā)射機輸出微波信號平均分配到各個天線模塊上，一般通過多路功率分配器來實現(xiàn)；模式二，表示發(fā)射機輸出的微波信號集中傳輸?shù)侥骋粋€天線模塊上，一般通過單刀多擲電子開關來實現(xiàn)?，F(xiàn)有電掃描雷達的工作方式要求天線組合首先工作于模式一，有利于擴大對目標的搜索范圍，搜索發(fā)現(xiàn)目標后，再以模式二工作，微波功率相對集中，有利于對目標集中跟蹤，并將跟蹤所發(fā)現(xiàn)的目標送給終端指揮系統(tǒng)進行目標指示。下面以兩個天線模塊為例闡述上述功能，現(xiàn)有技術方案(見附圖I)如下發(fā)射機輸出的微波信號首先送給單刀雙擲電子開關A，該開關的輸出口分別端接一個用于模式一的二功率分配器和一個用于模式二的單刀雙擲電子開關B，通過控制單刀雙擲電子開關A來切換模式一和模式二 ；在每個天線模塊的輸入口分別反向接一個單刀雙擲電子開關C和D，開關C和D的兩個輸出口分別連接在二功率分配器和單刀雙擲電子開關B的輸出口。這種方案共用了四個單刀雙擲電子開關和一個二功率分配器，單刀雙擲電子開關有三個微波端口和兩個控制端口組成，微波端口傳輸微波信號，控制端口由TTL控制，所以該方案共有八個控制端口 1-8，通過八個控制端口 1-8的配合使用，即可滿足該方案要求。現(xiàn)有技術方案存在的主要缺點是插損大、體積大、控制電路復雜、成本高、效率低。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術方案存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器在外部驅(qū)動控制信號的作用下，通過改變微波傳輸控制電路的通斷狀態(tài)，來達到集中傳輸與分散傳輸切換的目的，外部驅(qū)動控制信號為微波傳輸控制電路和阻抗匹配電路提供所需正電壓和負電壓，以保證切換的順利進行，由狀態(tài)切換引起的阻抗失配通過阻抗匹配電路來補償。本發(fā)明既能使發(fā)射機輸出的微波信號平均分配給各個天線模塊，也可以集中傳輸給某一個天線模塊。為實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明采取如下技術解決方案—種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器由阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路組成，其中，阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路的輸入端均連接外部驅(qū)動控制信號以及發(fā)射機輸出的微波信號，阻抗匹配電路的輸出端連接微波傳輸控制電路的輸入端;所述微波傳輸控制電路由兩個或兩個以上的傳輸控制模塊組成，每個傳輸控制模塊由微帶線、射頻電容以及PIN 二極管組成，其中，PIN 二極管的負極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接，PIN 二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號；
所述阻抗匹配電路由微帶線、射頻電容和PIN 二極管組成，其中，PIN 二極管的負極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接；PIN 二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號；阻抗匹配電路的微帶線的輸出端連接傳輸控制模塊的微帶線的輸入端。優(yōu)選的，所述微波傳輸控制電路由兩個傳輸控制模塊組成，具體由微帶線2、微帶線3、射頻電容C2、C3和PIN 二極管D2、D3組成，其中，PIN 二極管D2、D3的負極接地，PIN 二極管D2的正極通過射頻電容C2連接微帶線2 ；PIN 二極管D3的正極通過射頻電容C3連接微帶線3 ;射頻電容C2與PIN 二極管D2的正極之間以及射頻電容C3與PIN 二極管D3的正極之間均接入外部驅(qū)動控制信號；所述阻抗匹配電路由微帶線I、射頻電容C1和PIN 二極管D1組成，其中，PIN 二極 管D1的負極接地，PIN 二極管D1的正極通過射頻電容C1連接微帶線1，射頻電容C1和PIN二極管D1的正極之間接入外部驅(qū)動控制信號；阻抗匹配電路的微帶線I的輸出端分別連接傳輸控制模塊的微帶線2和微帶線3的輸入端。本發(fā)明的基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，既能使發(fā)射機輸出的微波信號平均分配給各個天線模塊，也可以集中傳輸給某一個天線模塊，且具有插損小、體積小、效率高、控制簡單等優(yōu)點，能夠為雷達天線組合在模式一和模式二之間進行無障礙轉(zhuǎn)換，解決了現(xiàn)有電掃描雷達天線組合在該模式下工作的不足。
圖I為傳統(tǒng)方式的連接示意圖；圖2為本發(fā)明與外部信號以及天線模塊的連接示意圖；圖3為本發(fā)明的電路原理方框圖；圖4為本發(fā)明的電路原理圖。圖5為本發(fā)明實施例(包括兩個微波傳輸控制電模塊)的電路原理圖。以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
具體實施例方式參見圖2、圖3、圖4，本發(fā)明的基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，由阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路組成，其中，阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路的輸入端均連接外部驅(qū)動控制信號以及發(fā)射機輸出的微波信號，阻抗匹配電路的輸出端連接微波傳輸控制電路的輸入端。所述微波傳輸控制電路用于根據(jù)外部驅(qū)動控制信號提供的正負電壓信號，來關斷和導通供給天線模塊的微波信號，從而實現(xiàn)微波的集中傳輸和分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換。微波傳輸控制電路由兩個或兩個以上的傳輸控制模塊組成，每個傳輸控制模塊由微帶線、射頻電容以及PIN 二極管組成，其中，PIN 二極管的負極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接。PIN 二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號。所述的阻抗匹配電路用來對在微波信號的集中傳輸與分散傳輸轉(zhuǎn)換時所產(chǎn)生的阻抗不匹配進行補償，以達到最佳匹配狀態(tài)。阻抗匹配電路由微帶線、射頻電容和PIN 二極管組成，其中，PIN二極管的負極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接。PIN二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號。阻抗匹配電路的微帶線的輸出端連接傳輸控制模塊的微帶線的輸入端。微波信號達到本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的輸入端口后，在外部驅(qū)動控制信號的作用下，把該微波信號的能量平均分配到轉(zhuǎn)換器的兩個輸出端口，讓天線組合工作于模式一，或者是將所有能量達到其中某一個輸出端口，讓天線組合工作于模式二。為了進一步說明本發(fā)明的結構以及工作原理，下面以兩個天線模塊組成的天線組合為例來闡述。參見圖5，所述的微波傳輸控制電路由兩個微波傳輸控制模塊構成，具體由微帶線 2、微帶線3、射頻電容C2、C3和PIN 二極管D2、D3組成，其中，PIN 二極管D2、D3的負極接地，PIN 二極管D2的正極通過射頻電容C2連接微帶線2 ；PIN 二極管D3的正極通過射頻電容C3連接微帶線3 ;射頻電容C2與PIN 二極管D2的正極之間以及射頻電容C3與PIN 二極管D3的正極之間均接入外部驅(qū)動控制信號。所述微帶線2和微帶線3用來配合D2、D3做阻抗變換，C2, C3用來通過射頻信號、隔離直流信號，D2, D3通過加正電壓和負電壓控制微波傳輸。工作過程分如下三種情況第一種，當來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號在D2、D3的正極均加正電壓時，D2和D3分別等效為一個連接到地的阻值很小的電阻Rs串聯(lián)一個寄生電感Ls，分別經(jīng)過微帶線2和微帶線3的轉(zhuǎn)換后，該兩路控制支路在E和D點的等效阻抗均為非常大，不影響主路的微波傳輸，此時，通道I和通道2均處于導通狀態(tài)；第二種，當來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號在D2的正極加正電壓、D3的正極加負電壓時，D2等效為一個連接到地的阻值很小的電阻Rs串聯(lián)一個寄生電感Ls，D3等效為一個連接到地的容值很小的電容Ct串聯(lián)一個寄生電感Ls，分別經(jīng)過微帶線2和微帶線3的轉(zhuǎn)換后，D2控制支路等效到E點的阻抗非常大，不影響通道I的微波傳輸，通道I處于導通狀態(tài)；D3控制支路等效D點的阻抗非常小，近似短路，通道2的微波能量不能傳輸，處于關斷狀態(tài)，并且D點和C點之間的距離為四分之一波長，故D在C點的等效阻抗為非常大，近似為射頻開路，不影響通道I的微波傳輸，通道2處于關斷狀態(tài)；第三種，當來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號在D2的正極加負電壓、D3的正極加正電壓時，通道I處于關斷狀態(tài)，通道2處于導通狀態(tài)，工作原理同第二種情況。所述的阻抗匹配電路由微帶線I、射頻電容C1和PIN 二極管D1組成，其中，PIN 二極管D1的負極接地，PIN 二極管D1的正極通過射頻電容C1連接微帶線1，射頻電容C1和PIN 二極管D1的正極之間接入外部驅(qū)動控制信號。工作過程分為三種情況，第一種，當來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號為D1提供正電壓，此時，在微帶線I的阻抗轉(zhuǎn)換下,D1阻抗匹配電路等效到B點的阻抗非常大，近似為射頻開路，也就是說，此時的阻抗匹配電路不起作用；第二種，當來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號為D1提供負電壓時，通道I導通，通道2關斷，在微帶線I的阻抗轉(zhuǎn)換下，D1阻抗匹配電路等效到B點的阻抗為一個感抗，剛好補償通道I導通、通道2關斷引起的阻抗失配現(xiàn)象，從而使A端口阻抗達到匹配狀態(tài)；第三種，當來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號為D1提供負電壓時，通道2導通，通道I關斷，工作原理同第二種情況。
權利要求
1.一種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，其特征在于，由阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路組成，其中，阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路的輸入端均連接外部驅(qū)動控制信號以及發(fā)射機輸出的微波信號，阻抗匹配電路的輸出端連接微波傳輸控制電路的輸入端; 所述微波傳輸控制電路由兩個或兩個以上的傳輸控制模塊組成，每個傳輸控制模塊由微帶線、射頻電容以及PIN 二極管組成，其中，PIN 二極管的負極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接，PIN 二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號； 所述阻抗匹配電路由微帶線、射頻電容和PIN 二極管組成，其中，PIN 二極管的負極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接；PIN 二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號；阻抗匹配電路的微帶線的輸出端連接傳輸控制模塊的微帶線的輸入端。
2.如權利要求I所述的基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，其特征在于，所述微波傳輸控制電路由兩個傳輸控制模塊組成，具體由微帶線2、微帶線3、射頻電容C2、C3和PIN二極管D2、D3組成，其中，PIN 二極管D2、D3的負極接地，PIN 二極管D2的正極通過射頻電容C2連接微帶線2 ；PIN 二極管D3的正極通過射頻電容C3連接微帶線3 ;射頻電容C2與PIN二極管D2的正極之間以及射頻電容C3與PIN 二極管D3的正極之間均接入外部驅(qū)動控制信號; 所述阻抗匹配電路由微帶線I、射頻電容C1和PIN 二極管D1組成，其中，PIN 二極管D1的負極接地，PIN 二極管D1的正極通過射頻電容C1連接微帶線1，射頻電容C1和PIN 二極管0:的正極之間接入外部驅(qū)動控制信號；阻抗匹配電路的微帶線I的輸出端分別連接傳輸控制模塊的微帶線2和微帶線3的輸入端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器由阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路組成，阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路的輸入端均連接外部驅(qū)動控制信號以及微波信號，阻抗匹配電路的輸出端連接微波傳輸控制電路的輸入端；微波傳輸控制電路由兩個或兩個以上的傳輸控制模塊組成，每個傳輸控制模塊由微帶線、射頻電容以及PIN二極管組成，PIN二極管的負極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接，PIN二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號；本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器既能使發(fā)射機輸出的微波信號平均分配給各個天線模塊，也可以集中傳輸給某一個天線模塊。
文檔編號H04B7/06GK102970066SQ201210344250
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權日2012年9月17日
發(fā)明者王小偉, 梁長明 申請人:西安天和防務技術股份有限公司