一种高功率二次雷达收发机保护装置的制作方法

本发明涉及二次雷达技术领域，具体为一种高功率二次雷达收发机保护装置。

背景技术：

随着雷达类型和体制的多样化发展，二次雷达的应用也越来越广泛，尤其是在航空以及军事领域上，对于二次雷达的各项性能要求都非常严格。雷达发射机是为雷达系统提供符合要求的射频发射信号，将低频交流能量转换成射频能量，经馈线系统传输到天线并辐射到空间的设备；雷达接收机是接收目标信号传输过来的射频信号，并且将含有各种干扰成分的射频电波进行滤波除杂后，再进行数字化处理。雷达接收机和发射机都是雷达系统中极为重要的组成结构。但是对于雷达发射机，常会因为发射机的输入脉冲信号超出带宽限制导致发射信号失真；对于雷达接收机而言，有些大功率信号幅度过大，超出接收机接收范围，往往造成设备损坏。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种高功率二次雷达收发机保护装置，能够实现发射机的带宽限制保护和接收机的输入幅度限制保护，且能够自动报警远程监控，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高功率二次雷达收发机保护装置，包括主控系统、接收机和发射机，所述主控系统包括监控面板和远程服务器，所述监控面板上镶嵌有触摸屏和操作按键，所述接收机的接收端连接有限幅前端，接收机的输出端连接有模数转换器，模数转换器连接到监控面板；所述发射机的输入端连接有过脉宽保护电路；所述监控面板内安装有FPGA控制器，所述FPGA控制器的通信端口连接有嵌入式微处理器，嵌入式微处理器连接有DSP处理器，所述DSP处理器的输入端连接到模数转换器的输出端，所述嵌入式微处理器的数据读写端口与触摸屏和操作按键相连接，且嵌入式微处理器还连接有通信单元，所述通信单元与远程服务器进行数据通信；所述FPGA控制器还连接有信号传送控制模块和晶体振荡器，信号传送控制模块的输出端连到发射机。

作为本发明一种优选的技术方案，所述限幅前端包括常断PIN开关，所述常断PIN开关的输入端连接有大功率信号抑制器，所述常断PIN开关的输出端连接有快响应自限幅器，快响应自限幅器连接到接收机的输入端。

作为本发明一种优选的技术方案，所述常断PIN开关的反馈端连接有低噪声放大器，所述低噪声放大器的输入端连接有检波器，所述检波器的输入端连接有耦合取样器，耦合取样器的另一端连接到接收机的输入端，检波器的另一输出端连接到模数转换器的输入端。

作为本发明一种优选的技术方案，所述过脉宽保护电路包括高电平脉宽计数器，所述高电平脉宽计数器的输入端连接有反相器，反相器连接到控制信号传送模块的输出端，所述高电平脉宽计数器的输出端连接有触发器，所述触发器的输出端连接到发射机的输入端，所述高电平脉宽计数器的输出端和触发器的控制端还通过导线连接到FPGA控制器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述通信单元包括编解码器和无线网络适配器，编解码器的输出端连接有GPRS无线收发器，GPRS无线收发器与远程服务器进行无线通信。

作为本发明一种优选的技术方案，所述信号传送控制模块包括差分接收器，所述差分接收器的输出端连接有光电耦合器，所述光电耦合器连接有脉冲振荡器，脉冲振荡器连接到发射机的输入端。

作为本发明一种优选的技术方案，所述嵌入式微处理器采用STM32内核的ARM11系列嵌入式处理器，且嵌入式处理器还连接有数据存储器和报警电铃，所述数据存储器采用TF存储卡。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高功率二次雷达收发机保护装置，通过设置限幅前端，利用大功率信号抑制器和快响应自限幅器有效限制了输入信号幅度，同时通过常断PIN开关实现开关控制，有效保护了接收机；通过设置过脉宽保护电路，利用高电平脉宽计数器和触发器实现脉宽控制，保护发射机；本发明能够实现发射机的带宽限制保护和接收机的输入幅度限制保护，且能够通过报警电铃实现自动报警，利用远程服务器实现远程监控，操作简单，人机交互性好。

附图说明

图1为本发明电路结构示意图；

图2为本发明结构示意图。

图中：1-主控系统；2-接收机；3-发射机；4-监控面板；5-远程服务器；6-操作按键；7-限幅前端；8-模数转换器；9-过脉宽保护电路；10-FPGA控制器；11-DSP处理器；12-嵌入式微处理器；13-通信单元；14-信号传送控制模块；15-晶体振荡器；16-常断PIN开关；17-大功率信号抑制器；18-快响应自限幅器；19-低噪声放大器；20-报警电铃；21-检波器；22-耦合取样器；23-反相器；24-触发器；25-编解码器；26-无线网络适配器；27-GPRS无线收发器；28-差分接收器；29-光电耦合器；30-脉冲振荡器；31-数据存储器；32-高电平脉宽计数器；33-远程服务器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种高功率二次雷达收发机保护装置，包括主控系统1、接收机2和发射机3，所述主控系统1包括监控面板4和远程服务器33，所述监控面板4上镶嵌有触摸屏5和操作按键6，所述接收机2的接收端连接有限幅前端7，接收机2的输出端连接有模数转换器8，模数转换器8连接到监控面板4；所述发射机3的输入端连接有过脉宽保护电路9；所述监控面板4内安装有FPGA控制器10，所述FPGA控制器10的通信端口连接有嵌入式微处理器12，嵌入式微处理器12连接有DSP处理器11，所述DSP处理器11的输入端连接到模数转换器8的输出端，所述嵌入式微处理器12的数据读写端口与触摸屏5和操作按键6相连接，且嵌入式微处理器12还连接有通信单元13，所述通信单元13与远程服务器33进行数据通信；所述FPGA控制器10还连接有信号传送控制模块14和晶体振荡器15，信号传送控制模块14的输出端连到发射机3；

所述限幅前端7包括常断PIN开关16，所述常断PIN开关16的输入端连接有大功率信号抑制器17，所述常断PIN开关16的输出端连接有快响应自限幅器18，快响应自限幅器18连接到接收机2的输入端；所述常断PIN开关16的反馈端连接有低噪声放大器19，所述低噪声放大器19的输入端连接有检波器21，所述检波器21的输入端连接有耦合取样器22，耦合取样器22的另一端连接到接收机2的输入端，检波器21的另一输出端连接到模数转换器8的输入端；

所述过脉宽保护电路9包括高电平脉宽计数器32，所述高电平脉宽计数器32的输入端连接有反相器23，反相器23连接到控制信号传送模块14的输出端，所述高电平脉宽计数器32的输出端连接有触发器24，所述触发器24的输出端连接到发射机3的输入端，所述高电平脉宽计数器32的输出端和触发器24的控制端还通过导线连接到FPGA控制器12；所述通信单元13包括编解码器25和无线网络适配器26，编解码器25的输出端连接有GPRS无线收发器27，GPRS无线收发器27与远程服务器33进行无线通信；所述信号传送控制模块14包括差分接收器28，所述差分接收器28的输出端连接有光电耦合器29，所述光电耦合器29连接有脉冲振荡器30，脉冲振荡器30连接到发射机3的输入端；所述嵌入式微处理器12采用STM32内核的ARM11系列嵌入式处理器，且嵌入式处理器12还连接有数据存储器31和报警电铃20，所述数据存储器31采用TF存储卡。

本发明的工作原理：所述主控系统1用于进行数据采集和分析及控制；所述接收机2用于接收雷达信号，所述发射机3用于发送雷达信号；所述监控面板4用于实现终端控制，所述远程服务器33用于进行远程监控；操作人员可以通过操作按键6进行状态设置，输入的命令传输至嵌入式微处理器12，嵌入式微处理器12调动内置程序的对应命令，控制不同模块开始工作；所述限幅前端7用于限制接收机2接收到的信号幅度，防止幅度范围超出接收机2的最大接收值，所述大功率信号抑制器17用于抑制接收信号频率，再通过快响应自限幅器18将信号幅度限制在接收机2可接收的范围，耦合取样器22从接收机2的输入端进行耦合采样，采样到的信号送入检波器21，通过检波器21判断当前的输入信号是否符合要求，若符合要求，则检波器21输出电平信号，电平信号经过低噪声放大器19放大后将常断PIN开关16连通，限幅后的信号经过常断PIN开关16传输至接收机2；所述接收机2接收到的信号经过滤波处理后，输出模拟信号经过模数转换器8转换成数字信号，再送入DSP处理器11处理，所述DSP处理器11对接收到的数据进行分析编码处理，再通过通信端口传输至嵌入式微处理器12；

所述FPGA控制器10通过信号传送控制模块14控制发射机3的工作，所述晶体振荡器15产生标准振荡周期为整个模块提供参考，所述差分接收器28接收FPGA控制器10的输出信号，并通过光电耦合器29实现光耦隔离，除去干扰信号，处理过的控制信号输入至脉冲振荡器30产生振荡脉冲信号，产生的振荡脉冲信号送入发射机3产生发射信号；所述过脉宽保护电路9用于实现发射机3输入端的脉宽检测保护，所述反相器23将脉冲振荡器30的输出信号进行反相，高电平脉宽计数器32用于计算反相后的输出信号的高电平脉宽个数，测得个个数反馈至FPGA控制器10，FPGA控制器10通过计算单位时间的脉冲个数，判断脉宽是否超出阈值，若没有超出，则输出高电平至触发器24，连通脉冲振荡器30与发射机3，允许发射；

所述嵌入式处理器12接收从FPGA控制器10和DSP处理器11传输过来的数据信号，并将数据存储在数据存储器31，同时通过触摸屏5实现显示；嵌入式微处理器12还可通过信单元13将数据传输至远程服务器33，所述编解码器25将待发送数据进行编码，所述无线网络适配器26进行网络配置和连接，所述GPRS无线收发器27将编码压缩后的数据通过无线网络传输至相应的网络端口，所述远程服务器33访问对应端口即可获得相应数据；所述报警电铃20在出现异常情况时发出声音警报。

该高功率二次雷达收发机保护装置，通过设置限幅前端7，利用大功率信号抑制器17和快响应自限幅器18有效限制了输入信号幅度，同时通过常断PIN开关实现开关控制，有效保护了接收机2；通过设置过脉宽保护电路9，利用高电平脉宽计数器32和触发器实现脉宽控制，保护发射机3；本发明能够实现发射机3的带宽限制保护和接收机2的输入幅度限制保护，且能够通过报警电铃20实现自动报警，利用远程服务器33实现远程监控，操作简单，人机交互性好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。