一种高隔离度收发天线共用的干扰系统的制作方法

本发明属于电子对抗技术领域，特别涉及一种高隔离度收发天线共用的干扰系统。

背景技术：

收发天线共用可以减少体积重量，提高设备的适装性。因此，在一些对体积要求较高，收发可以分时工作的电子对抗系统中，可以采用收发天线共用技术。目前的天线收发共用系统都是在发射支路和接收支路与天线之间使用大功率环形器或者大功率微波开关实现接收支路和发射支路的隔离，该方案的缺点是：1、大功率环形器或大功率微波开关的插损均较大；2、收发隔离度依赖于大功率环形器和大功率微波开关的工艺水平；3、大功率环形器或者大功率微波开关的体积均较大，且需要散热；4、接收支路前级需要增加一级限幅器进行保护，降低了接收支路的信号质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高隔离度收发天线共用的干扰系统。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种高隔离度收发天线共用的干扰系统包括：接收信号处理机箱、干扰信号处理机箱、射频放大链、耦合器、收发天线、收发脉冲控制电路、单刀双掷开关、负载、低噪声放大器，接收状态时，所述收发脉冲控制电路根据调制脉冲产生发射调制信号和接收调制信号，发射调制信号送给射频放大链，控制射频放大链关断放大状态，收发天线将接收到的信号通过耦合器送给单刀双掷开关，单刀双掷开关将接收信号输出送给低噪声放大器，接收信号经过低噪声放大器的放大后送给接收信号处理机箱，放大后的接收信号经接收信号处理机箱处理后送给干扰信号处理机箱，干扰信号处理机箱根据干扰样式产生所需要的发射信号；发射状态时，所述收发脉冲控制电路根据调制脉冲产生发射调制信号和接收调制信号，发射调制信号送给射频放大链，控制射频放大链进入放大状态，将射频放大链放大后的射频信号经收发天线发射出去，接收调制信号送给单刀双掷开关控制其输出端接负载。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：1）收发隔离度高：在接收时通过收发支路的调制脉宽控制关断固态放大器漏极电源或关断行波管电子注，使发射支路放大器处于截止状态，输出端接近自然噪声，提高了收发隔离度；2）馈线插损小：输出隔离没有大功率环形器或大功率微波开关，降低了馈线插损；3）体积小：在行波管内部射频腔体实现耦合，或者固态放大器输出微带线或腔体实现耦合，减小了系统体积；4）可靠性高：通过微波开关接负载，接收支路输入端没有射频信号，不需要在接收支路前级串联限幅器，提高了接收信号质量和系统可靠性。

附图说明

图1是本发明高隔离度收发天线共用的干扰系统原理框图。

图2是本发明收发脉冲控制电路发射的调制信号和接收调制信号的时序图。

图3是本发明放大链为行波管体制的发射调制原理框图。

图4是本发明放大链为固态体制的发射调制原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步说明本发明方案。

如图1所示，本发明高隔离度收发天线共用的干扰系统，包括：

接收信号处理机箱1、干扰信号处理机箱2、射频放大链3、耦合器4、收发天线5、收发脉冲控制电路6、单刀双掷开关7、负载8、低噪声放大器9，发射状态时，所述收发脉冲控制电路6根据调制脉冲产生发射调制信号和接收调制信号，发射调制信号送给射频放大链3，控制射频放大链3进入放大状态，射频放大链3放大后的射频信号经收发天线5发射出去，接收调制信号送给单刀双掷开关7控制其输出端接负载8；接收状态时，所述收发脉冲控制电路6根据调制脉冲产生发射调制信号和接收调制信号，发射调制信号送给射频放大链3，控制射频放大链3关断放大状态，降低发射噪声以保证收发隔离度，收发天线将接收到的信号通过耦合器4送给单刀双掷开关7，接收调制信号送给单刀双掷开关7控制其输出端接低噪声放大器7，完成收发天线5对外部微波信号的接收。

本发明在接收状态时，通过所述收发天线5将接收到的射频信号通过耦合器4的耦合端送给单刀双掷开关7，所述单刀双掷开关7将接收信号输出送给低噪声放大器9，接收信号经过低噪声放大器9的放大后送给接收信号处理机箱1；接收信号经过接收信号处理机箱1处理后送给干扰信号处理机箱2，干扰信号处理机箱2根据干扰样式产生所需要的发射信号送给射频放大链3，同时将调制脉冲送给收发脉冲控制电路6，收发脉冲控制电路控制射频放大链3进入放大状态，同时将单刀双掷开关7的射频输出切换到负载8端，射频放大链3将放大后的信号送给耦合器4，再通过收发天线5发射出去，完成收发状态的天线共用。

本发明在发射状态时所述单刀双掷开关输出接负载8，通过单刀双掷开关8输出两路的隔离度，确保了发射时低噪声放大器8输入端无大功率射频信号，不需要外加限幅器保护。

进一步的，所述耦合器4射频主通路为直通，耦合端对射频输入端（接射频放大链3一端）耦合度较低，一般的，为-40db，耦合端对射频输出端（接收发天线5一端）耦合度较高，一般的，为-5db。

进一步的，所述耦合器4在射频放大链3为行波管体制放大链时可以在行波管内部射频腔体实现耦合；在射频放大链3为固态体制放大链时可以在固态放大器输出微带线或腔体实现耦合。

进一步的，所述收发脉冲控制电路6产生的发射调制信号和接收调制信号的时序，详见图2。所述收发脉冲控制电路产生的发射调制信号和接收调制信号为留有保护死区的互补脉冲，即保护死区时发射调制信号和接收调制信号均为低，此外发射调制信号为高时接收调制信号为低，发射调制信号为低时接收调制信号为高。如图中所示，vr为接收调制信号，高电平表示单刀双掷开关7输出接低噪声放大器9，处于接收状态，低电平表示单刀双掷开关7输出接负载9；vt为发射调制信号，高电平表示射频放大链3处于放大状态，低电平表示射频放大链3处于截止状态；t1时刻完成了接收调制信号由高到低的转换，t2时刻开始了发射调制信号由低到高的转换，t1-t2时刻为保护死区时间td，td一般取调制脉冲前后沿（如图中trise、tfall）的1~1.5倍，该时间内系统不收不发，特殊的，以平均功率200w的8-18ghz干扰系统而言，trise、tfall约50ns，td可设定为50ns。

进一步的，所述耦合器4在射频放大链3为行波管体制放大链时，可以在行波管内部射频腔体实现耦合；在射频放大链3为固态体制放大链时，可以在固态放大器输出微带线或腔体实现耦合。

本发明高隔离度收发天线共用的干扰系统中放大链为行波管体制的发射调制原理框图，如图3所示，包括灯丝低压变换电路31、信号隔离变压器32、灯丝调制器变压器33、灯丝调制高压电路34、灯丝隔离取样变压器35；所述灯丝低压变换电路31由外部提供辅助供电；接收到灯丝预热指令后灯丝低压变换电路31将外部送过来的直流供电斩波变换为高频开关脉冲，灯丝调制器变压器33隔离变换后送给灯丝调制器高压电路34，产生悬浮在行波管螺线高压上的调制电源和灯丝电源；灯丝调制器高压电路34的闭环灯丝电压负反馈信号通过灯丝隔离取样变压器35送给灯丝低压变换电路31完成灯丝调制器的稳压闭环；由收发脉冲控制电路6产生的发射调制信号经灯丝低压变换电路31变换为调制载波信号经信号隔离变压器32送给灯丝调制器高压电路34控制行波管调制器电压进行切换，完成对行波管的脉冲调制。在使用该调制方式下，行波管电子注在接收状态截止，行波管输出端噪声几乎没有，接近自然噪声。

本发明高隔离度收发天线共用的干扰系统中放大链为固态体制的发射调制原理框图，如图4所示，包括与门41、驱动器42、开关晶体管43、固态功放44；发射指令与发射调制信号在与门41相与之后送给驱动器42，驱动器42将相与之后的调制信号送给开关晶体管43控制其开关，实现对固态功放44的漏极电源调制。在漏极调制方式下，固态功放在接收状态时漏极电源断开，输出端噪声几乎没有，接近自然噪声。

本发明高隔离度收发天线共用的干扰系统在接收状态时，通过所述的收发天线将接收到的射频信号通过耦合器的耦合端送给单刀双掷射频开关，所述单刀双掷开关将接收信号输出送给低噪声放大器，接收信号经过低噪声放大器的放大后送给接收信号处理机箱；接收信号经过接收信号处理机箱处理后送给干扰信号处理机箱，干扰信号处理机箱根据干扰样式产生所需要的发射信号送给射频放大链，同时将调制脉冲送给收发脉冲控制电路，收发脉冲控制电路控制射频放大链进入放大状态，同时将单刀双掷开关的射频输出切换到负载端，射频放大链将放大后的信号送给耦合器，再通过天线发射出去，完成收发状态的天线共用。本发明的收发天线共用的干扰系统，具有收发隔离度高、馈线插损小、体积小、可靠性高等特点。

有鉴于此，本发明通过收发支路的调制脉宽控制，在接收时关断固态放大器漏极电源或关断行波管电子注，使发射支路放大器处于截止状态，输出端接近自然噪声，提高了收发隔离度；在发射时耦合端信号通过微波开关接负载，接收支路输入端没有射频信号，不需要在接收支路前级串联限幅器，提高了接收信号的质量和系统可靠性；输出隔离的形式没有使用大功率环形器或大功率微波开关，行波管体制放大链时可以在行波管内部射频腔体实现耦合，固态体制放大链时可以在固态放大器输出微带线或腔体实现耦合，降低了馈线插损，减小了体积。

总之，本发明的收发天线共用的干扰系统，具有收发隔离度高、馈线插损小、体积小、可靠性高等特点。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。