五合一收发组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种五合一收发组件，属雷达配套设备技术领域。它由多个发射和接收链路、多个收发开关模块等构成，其特点是：板体上安装有功分/合成器、控制器、发射链路、接收链路、收发开关模块；发射链路包括功放、隔离器；接收链路包括低噪放、滤波器、限幅器；发射和接收链路均包括数字移相器、三端环行器；收发开关模块包括限幅器、三端环行器；功分/合成器包括激励分配网络、回波合成网络；控制器包括波控模块、检测模块、方波产生模块。保证收发组件原有功能，减少机件间连接电缆，布线方便，故障率低，提高了工作效率。解决了现有分开处理信号再分别进入收发组件方式，使连接电缆数量庞大，布线困难，故障率高，工作效率低的问题。
【专利说明】
五合一收发组件
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种五合一收发组件，属雷达配套设备技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着雷达技术的不断发展进步，相控阵雷达收发组件数不断增多，天线阵面的电 缆数量也随之大量增加。传统收发组件的激励信号和回波信号，都是通过天线阵面上的信 号分配器或信号合成器进行处理后再进入各个收发组件和接收机的，使得电缆数量庞大， 布置电缆非常困难。因此，研发一款器件集合度高，布置电缆方便，有效降低故障率，提高工 作效率的五合一收发组件十分有必要。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于:针对上述现有技术的不足，提供一种集功分/合成器、控 制器、多个发射链路、多个接收链路、多个收发开关模块于一体，大大减少电缆数量，布线方 便，有效降低故障率，提高工作效率的五合一收发组件;解决现有技术分开处理信号再分别 进入收发组件和接收机的方式，导致连接电缆数量庞大，布线困难，出故障的几率高，工作 效率低的问题。
[0004] 本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：
[0005] 该五合一收发组件由功分/合成器、控制器、多个发射链路、多个接收链路、多个收 发开关模块构成，其特征在于:板体上安装有功分/合成器、控制器、发射链路、接收链路、收 发开关模块;发射链路包括数字移相器、功率放大器、隔离器、三端环行器;接收链路包括数 字移相器、低噪声放大器、滤波器、限幅器、三端环行器4型衰减器、固定移相器、一分二功 分器、五合一功率合成器;收发开关模块包括限幅器、三端环行器;功分/合成器包括激励分 配网络、回波合成网络;控制器包括波控模块、检测模块、方波产生模块、通讯模块；
[0006] 发射链路的电路结构为:数字移相器的激励信号输入端与功分/合成器连接，数字 移相器的输出端与功率放大器连接，功率放大器连接至三端环行器的一端，三端环行器的 另一端与射频功率输出/回波信号输入端连接；
[0007] 接收链路的电路结构为：射频功率输出/回波信号输入端通过三端环行器的第三 端与限幅器的输入端连接，限幅器的输出端与滤波器连接，滤波器与低噪声放大器的输入 端连接，低噪声放大器的输出端与数字移相器的回波信号输入端连接;数字移相器的回波 信号输出端输出的五路回波信号分别、各自通过五个型衰减器、五个固定移相器与一分二 功分器连接，五个一分二功分器将五路回波信号分成左右两组，左组与左侧的五合一功率 合成器连接，输出回波1，右组与右侧的五合一功率合成器连接，输出回波2。
[0008] 所述的功分/合成器的激励分配网络由基于威尔金森功分器的一分二功率分配器 和两个一分五功率分配器组成。
[0009] 所述的功分/合成器的回波合成网络由基于切比雪夫幅度加权和固定移相的网络 组成，固定移相度数间隔ΛΦ由公式
得出，式中d为雷达单元天线间距，λ 为雷达工作中心频率对应波长，Φ为雷达和波束初始固定移相度数。
[0010]所述的数字移相器为收发共用，通过数字移相器内置的收发开关转换。
[0011]所述的收发开关模块用于完成工作周期内输出射频功率脉冲与接收回波信号通 道转换。
[0012] 所述的功分/合成器用于完成激励信号分配和回波信号固定移相与合成。
[0013] 所述的控制器用于与终端间通讯、收集故障信号、产生PIN方波、测试方波和控制 信号。
[0014] 本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：
[0015] 该五合一收发组件集功分/合成器、控制器、多个发射链路、多个接收链路、多个收 发开关模块于一体，在保证收发组件原有功能的前提下大大减少了机件间的连接电缆，布 线整齐、直观、方便，整机体积小，有效降低故障率，提高了工作效率。解决了现有技术分开 处理信号再分别进入收发组件和接收机的方式，导致连接电缆数量庞大，布线困难，出故障 的几率高，工作效率低的问题。
【附图说明】
[0016] 图1为一种五合一收发组件的工作原理示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图1对该五合一收发组件的实施方式做进一步详细说明：
[0018] 该五合一收发组件由功分/合成器、控制器、多个发射链路、多个接收链路、多个收 发开关模块构成，板体上安装有功分/合成器、控制器、发射链路、接收链路、收发模块;发射 链路包括数字移相器、功率放大器、隔离器、三端环行器;接收链路包括数字移相器、低噪声 放大器、滤波器、限幅器、三端环行器、η型衰减器、固定移相器、一分二功分器、五合一功率 合成器;收发开关模块包括限幅器、三端环行器;功分/合成器包括激励分配网络、回波合成 网络;控制器包括波控模块、检测模块、方波产生模块、通讯模块；
[0019] 发射链路的电路结构为:数字移相器的激励信号输入端与功分/合成器连接，数字 移相器的输出端与功率放大器连接，功率放大器连接至三端环行器的一端，三端环行器的 另一端与射频功率输出/回波信号输入端连接；
[0020] 接收链路的电路结构为：射频功率输出/回波信号输入端通过三端环行器的第三 端与限幅器的输入端连接，限幅器的输出端与滤波器连接，滤波器与低噪声放大器的输入 端连接，低噪声放大器的输出端与数字移相器的回波信号输入端连接;数字移相器的回波 信号输出端输出的五路回波信号分别、各自通过五个型衰减器、五个固定移相器与一分二 功分器连接，五个一分二功分器将五路回波信号分成左右两组，左组与左侧的五合一功率 合成器连接，输出回波1，右组与右侧的五合一功率合成器连接，输出回波2。
[0021] 所述的功分/合成器的激励分配网络由基于威尔金森功分器的一分二功率分配器 和两个一分五功率分配器组成。
[0022] 所述的功分/合成器的回波合成网络由基于切比雪夫幅度加权和固定移相的网络 组成，固定移相度数间隔ΛΦ由公式
得出，式中d为雷达单元天线间距，λ 为雷达工作中心频率对应波长，Φ为雷达和波束初始固定移相度数。
[0023] 所述的数字移相器为收发共用，通过数字移相器内置的收发开关转换。
[0024] 所述的收发开关模块用于完成工作周期内输出射频功率脉冲与接收回波信号通 道转换。
[0025] 所述的功分/合成器用于完成激励信号分配和回波信号固定移相与合成。
[0026] 所述的控制器用于与终端间通讯、收集故障信号、产生PIN方波、测试方波和控制 信号。（参见图1)
[0027]该五合一收发组件的工作原理如下：
[0028] 该五合一收发组件在发射期间：射频信号通过功分/合成器输出五路等幅、同相激 励信号，每路激励信号通过数字移相器后进入功率放大器进行放大，放大后的射频信号通 过三端环行器、射频功率输出/回波信号输入端输出。
[0029] 该五合一收发组件在接收期间：五路射频小回波信号分别经射频功率输出/回波 信号输入端、三端环行器、限幅器、滤波器、低噪声放大器、数字移相器后进入五个η型衰减 器衰减后进入固定移相器，五路衰减回波信号通过固定移相器分别固定移相4Λ Φ °、3Λ 由°、2厶由°、厶由°和0°，分别移相后的五路回波信号分别、各自、对应通过五个一分二功率 分配器分成左右两路输出信号，五个一分二功率分配器共输出10路信号，五个一分二功率 分配器的左路信号输出端分别、各自与一个五合一功率合成器连接，输出回波1;五个一分 二功率分配器的右路信号输出端分别、各自与另一个五合一功率合成器连接，输出回波2。
[0030] 该五合一收发组件在测试周期内：测试信号经功分/合成器分配后输出五路等幅、 同相测试信号，每路测试信号通过限幅器、滤波器、低噪声放大器、数字移相器处理后，再经 功分/合成器合成后输出两路经过固定移相的测试信号。收发链路共用数字移相器，在数字 移相器内部通过两组开关作收发转换。限幅器主要完成发射周期内对漏功率的限幅工作， 以及接收周期内对回波信号进行放大和滤波。功分/合成器主要完成激励信号分配和回波 信号固定移相与合成，控制器主要完成与终端间通讯，收集故障信号，产生PIN方波、测试方 波、控制信号的工作。
[0031] 该五合一收发组件的各个器件合理有序安装在板体上，集成度高，故大大减少了 连接电缆，布线方便，整齐、美观，有效降低故障率，提高了工作效率，且工作稳定可靠。
[0032] 以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已，上述举例说明不对本实用新型的实 质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本实 用新型的技术实质对以上【具体实施方式】所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭 示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本实用新型技术方案的 范围内，而不背离本实用新型的实质和范围。
【主权项】
1. 一种五合一收发组件，它由功分/合成器、控制器、多个发射链路、多个接收链路、多 个收发开关模块构成，其特征在于:板体上安装有功分/合成器、控制器、发射链路、接收链 路、收发开关模块;发射链路包括数字移相器、功率放大器、隔离器、三端环行器;接收链路 包括数字移相器、低噪声放大器、滤波器、限幅器、三端环行器4型衰减器、固定移相器、一 分二功分器、五合一功率合成器;收发开关模块包括限幅器、三端环行器;功分/合成器包括 激励分配网络、回波合成网络;控制器包括波控模块、检测模块、方波产生模块、通讯模块； 发射链路的电路结构为:数字移相器的激励信号输入端与功分/合成器连接，数字移相 器的输出端与功率放大器连接，功率放大器连接至三端环行器的一端，三端环行器的另一 端与射频功率输出/回波信号输入端连接； 接收链路的电路结构为:射频功率输出/回波信号输入端通过三端环行器的第三端与 限幅器的输入端连接，限幅器的输出端与滤波器连接，滤波器与低噪声放大器的输入端连 接，低噪声放大器的输出端与数字移相器的回波信号输入端连接;数字移相器的回波信号 输出端输出的五路回波信号分别、各自通过五个π型衰减器、五个固定移相器与一分二功分 器连接，五个一分二功分器将五路回波信号分成左右两组，左组与左侧的五合一功率合成 器连接，输出回波1，右组与右侧的五合一功率合成器连接，输出回波2。2. 根据权利要求1所述的一种五合一收发组件，其特征在于:所述的功分/合成器的激 励分配网络由基于威尔金森功分器的一分二功率分配器和两个一分五功率分配器组成。3. 根据权利要求1所述的一种五合一收发组件，其特征在于:所述的功分/合成器的回 波合成网络由基于切比雪夫幅度加权和固定移相的网络组成。4. 根据权利要求1所述的一种五合一收发组件，其特征在于:所述的数字移相器为收发 共用，通过数字移相器内置的收发开关转换。5. 根据权利要求1所述的一种五合一收发组件，其特征在于:所述的收发开关模块用于 完成工作周期内输出射频功率脉冲与接收回波信号通道转换。6. 根据权利要求1所述的一种五合一收发组件，其特征在于:所述的功分/合成器用于 完成激励信号分配和回波信号固定移相与合成。7. 根据权利要求1所述的一种五合一收发组件，其特征在于:所述的控制器用于与终端 间通讯、收集故障信号、产生PIN方波、测试方波和控制信号。
【文档编号】G01S7/02GK205643693SQ201620268624
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】李松兰
【申请人】荆州南湖机械股份有限公司