一种低成本可变波束机扫雷达的制作方法

本发明属于军事和民用雷达领域，尤其涉及一种低成本可变波束机扫雷达。

背景技术：

传统的无源机扫雷达由天馈、伺服、接收、发射和数字终端显示的分系统组成。通常，雷达上面只安装一个辐射天线，辐射天线决定了天线波束的诸多性能，但只能产生单一波束。若要实现多种波束样式，通常只能采用多部雷达来实现。

近年来，相控阵雷达技术越来越成熟，相控阵雷达也越来越流行。相控阵雷达是通过控制天线阵中的天线单元或者天线子阵的相位和幅度，对天线单元或者天线子阵的幅度和相位进行加权，从而产生我们需要的波束形式。相控阵雷达与传统的无源机扫雷达相比有天线波束无惯性扫描、多目标扫描和跟踪、边扫描边跟踪等诸多无可比拟的优势；但相控阵雷达也有系统复杂、元器件繁多，有源通道成本高昂等固有缺点。

随着科技和社会的发展，人们对雷达的需要越来越大，对雷达的功能的具体要求也越来越繁多，有的时候需要雷达能产生简单的多个波束，采用复杂的相控阵雷达虽然能实现多个波束，但成本过于高昂，存在明显浪费。目前，大型的相控阵雷达成本都上亿元，中型的相控阵雷达也在千万元量级，小型相控阵雷达至少也需要数百万元；随着科技的进步，无源天线加工的技术方法越来越多，加工周期也越来越短，无源天线的质量越来越有保证，成品率越来越高，这些都使得无源天线的成本越来越低；采用本发明所提出的可变波束机扫雷达，既能实现所需要的多个天线波束，又能大幅降低成本。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种低成本可变波束机扫雷达。本发明具体是在传统常规的无源机扫雷达结构的基础上，通过增加辐射天线和大功率切换开关，在同一平台上按照实际需求实现雷达波束可变，能形成多种波束，这使得在同一平台上实现过去多个雷达的效能；与传统的无源机扫雷达只能实现单一波束相比，该雷达具有实现多个天线波束、结构简单、设备量少和成本低廉等优点。

一种低成本可变波束机扫雷达，包括雷达发射机1、雷达接收机2、收发通道选择开关3、伺服系统4、同步控制器5、天线选择开关6，其中天线选择开关6至少连接2个辐射天线；

所述收发通道选择开关3分别连接雷达发射机1和雷达接收机2；

所述伺服系统4分别连接各个辐射天线，并带动辐射天线转动，实现辐射天线的360°扫描；

所述同步控制器5分别连接收发通道选择开关3和天线选择开关6，并分别控制收发通道选择开关3和天线选择开关6的开合状态，其中：

如果雷达处于发射状态，同步控制器5控制天线选择开关6选择指定的辐射天线，同时同步控制器5控制收发通道选择开关3选择雷达发射机1；

如果雷达处于接收状态，同步控制器5控制收发通道选择开关3选择雷达接收机2。

一种低成本可变波束机扫雷达，所述天线选择开关6为单刀多掷开关，其中单刀多掷的掷点数与辐射天线的个数有关。

一种低成本可变波束机扫雷达，所述辐射天线为平板天线、反射面天线或抛物面天线。

一种低成本可变波束机扫雷达，所述辐射天线的个数根据实际情况而定。

有益效果：

1、传统常规的无源机扫雷达通常只装备一幅天线，只能产生一个天线波束；本发明通过增加辐射天线和大功率的单刀多掷开关，雷达可以装备多副天线，即可以产生多个天线波束；

2、本发明的天线数量增加，天线可选择的类型也增加，从而增加产生的天线波束种类，如笔形波束、赋形波束等；因此在同一部雷达上面，实现了多个天线波束，使得雷达的功能更为强大，即用一部雷达实现了多部传统无源机扫雷达的功能；

3、本发明多个天线共用一套雷达发射机和雷达接收机，也减少了设备量，降低了成本。

附图说明

图1为本发明的具体实施例1中的可变波束机扫雷达结构示意图；

图2为本发明的具体实施例2中的可变波束机扫雷达结构示意图；

1-雷达发射机、2-雷达接收机、3-收发通道选择开关、4-伺服系统、5-同步控制器、6-天线选择开关、7-第一辐射天线、8-第二辐射天线、9-第三辐射天线。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明作进一步描述。

具体实施例1：

如图1所示，雷达从下至上依次是雷达发射机1、雷达接收机2、收发通道选择开关3、伺服系统4、同步控制器5、天线选择开关6、第一辐射天线7和第二辐射天线8；

雷达发射机1和雷达接收机2通过馈线与收发通道选择开关3相连；

所述伺服系统4分别连接各个辐射天线，并带动辐射天线转动，实现辐射天线的360°扫描；

所述同步控制器5分别连接收发通道选择开关3和天线选择开关6，并分别控制收发通道选择开关3和天线选择开关6的开合状态，其中：

如果雷达处于发射状态，同步控制器5控制天线选择开关6选择指定的辐射天线，同时同步控制器5控制收发通道选择开关3选择雷达发射机1；

如果雷达处于接收状态，同步控制器5控制收发通道选择开关3选择雷达接收机2；

天线选择开关6与第一辐射天线7和第二辐射天线8相连，天线选择开关6为单刀双掷开关；当需要选择第一辐射天线7时，天线选择开关6与第一辐射天线7相连的开关接通，与第二辐射天线8相连的开关断开；反之，当需要选择第二辐射天线8时，天线选择开关6与第二辐射天线8相连的开关接通，与第一辐射天线7相连的开关断开；

第一辐射天线7和第二辐射天线8的正面均指向自由空间，保证工作时天线波束被遮挡；其中第一辐射天线7和第二辐射天线8可以是平板天线、反射面天线或抛物面天线等各种形式。

天线选择开关6为单刀多掷开关，其中单刀多掷的掷点数与辐射天线的个数有关；其中辐射天线的个数根据实际情况而定。

具体实施例2：

如图2所示，雷达从下至上依次是雷达发射机1、雷达接收机2、收发通道选择开关3、伺服系统4、同步控制器5、天线选择开关6、第一辐射天线7、第二辐射天线8以及第三辐射天线9；

雷达发射机1和雷达接收机2通过馈线与收发通道选择开关3相连；

伺服系统4通过馈线分别连接各个辐射天线，并带动辐射天线转动，实现辐射天线的360°扫描；

所述同步控制器5分别连接收发通道选择开关3和天线选择开关6，并分别控制收发通道选择开关3和天线选择开关6的开合状态，其中：

如果雷达处于发射状态，同步控制器5控制天线选择开关6选择指定的辐射天线，同时同步控制器5控制收发通道选择开关3选择雷达发射机1；

如果雷达处于接收状态，同步控制器5控制收发通道选择开关3选择雷达接收机2；

天线选择开关6与第一辐射天线7、第二辐射天线8和第三辐射天线9相连，天线选择开关6为单刀三掷开关；当需要选择第一辐射天线7时，天线选择开关6与第一辐射天线7相连的开关接通，与第二辐射天线8和第三辐射天线9相连的开关断开；当需要选择第二辐射天线8时，天线选择开关6与第二辐射天线8相连的开关接通，与第一辐射天线7和第三辐射天线9相连的开关断开；当需要选择第三辐射天线9时，天线选择开关6与第三辐射天线9相连的开关接通，与第一辐射天线7和第二辐射天线8相连的开关断开；其中第一辐射天线7、第二辐射天线8以及第三辐射天线9可以是平板天线、反射面天线或抛物面天线等各种形式。

天线选择开关6为单刀多掷开关，其中单刀多掷的掷点数与辐射天线的个数有关；其中辐射天线的个数根据实际情况而定。

值得注意的是，本发明的雷达可能会根据实际情况还会有隔离器、限幅器和耦合器等其他器件，未予标出。

本发明的雷达天线还可以根据实际情况增加为4个辐射天线、5个辐射天线等等，只需要对天线选择开关6做相应的改变，据用一定的通用性。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。