一种X波段车载探测雷达接收装置论文和设计-陈德平

全文摘要

本实用新型公开了一种X波段车载探测雷达接收装置，包括控制和电源模块、接收模块、发射模块、频综模块、环形器、开关和天线；所述控制和电源模块分别与发射模块、频综模块和接收模块连接；所述接收模块分别与频综模块、发射模块和开关连接；述发射模块分别与环形器和开关连接，环形器分别与开关和天线连接；所述发射模块产生的脉冲调制信号通过天线发射出去，同时天线接收目标反射的回波信号，通过接收模块将回波信号滤波放大变频到中频，然后送到控制和电源模块中。本实用新型的一种X波段车载探测雷达接收装置，具有高目标识别率、低噪声、大动态范围和高灵敏度的优点。同时整个装置具有闭环自检、模块自检、模块保护等功能，可操作强。

主设计要求

1.一种X波段车载探测雷达接收装置，其特征在于：包括控制和电源模块、接收模块、发射模块、频综模块、环形器、开关和天线；所述控制和电源模块分别与发射模块、频综模块和接收模块连接；所述接收模块分别与频综模块、发射模块和开关连接；所述发射模块分别与环形器和开关连接，环形器分别与开关和天线连接；所述发射模块产生的脉冲调制信号通过天线发射出去，同时天线接收目标反射的回波信号，通过接收模块将回波信号滤波放大变频到中频，然后送到控制和电源模块中。

设计方案

1.一种X波段车载探测雷达接收装置，其特征在于：包括控制和电源模块、接收模块、发射模块、频综模块、环形器、开关和天线；

所述控制和电源模块分别与发射模块、频综模块和接收模块连接；

所述接收模块分别与频综模块、发射模块和开关连接；

所述发射模块分别与环形器和开关连接，环形器分别与开关和天线连接；

所述发射模块产生的脉冲调制信号通过天线发射出去，同时天线接收目标反射的回波信号，通过接收模块将回波信号滤波放大变频到中频，然后送到控制和电源模块中。

2.根据权利要求1所述的X波段车载探测雷达接收装置，其特征在于：所述频综模块包含第二功分器、第五功分器、第九功分器和第十三功分器，由100M恒温晶振产生高频100MHz信号，经过第二功分器，第二功分器依次与第三滤波器、第四放大器连接，产生100M信号输出，作为接收模块的本振信号参考频率；第二功分器同时与第五功分器连接，第五功分器依次与两倍频器、第七滤波器、第八放大器连接，产生200M的信号，作为控制和电源模块时钟；第五功分器同时与第九功分器连接，第九功分器依次与四倍频器、第十一滤波器、第十二放大器连接，产生400M的信号；第九功分器同时与第十三功分器连接，第十三功分器依次与五倍频器、第十五滤波器、第十六放大器连接，产生500M的信号，作为发射模块中频信号输入。

3.根据权利要求1所述的X波段车载探测雷达接收装置，其特征在于：所述发射模块包含脉冲调制器、第三混频器、第六滤波器和第七放大器，所述频综模块产生的中频信号依次经过脉冲调制器、第三混频器、第六滤波器、第七放大器，进入到环形器中，所述第三混频器与第五放大器连接，第五放大器接收接收模块产生的本振信号。

4.根据权利要求1所述的X波段车载探测雷达接收装置，其特征在于：所述接收模块包含第六混频器、第九滤波器以及第十放大器，天线接收的信号依次进过第二限幅器、第三低噪放、第四滤波器、单片机、第六混频器、第九滤波器、第十放大器，产生500M的信号，第六混频器同时与第八放大器连接，第八放大器与控制和电源模块连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种X波段车载探测雷达接收装置，属于雷达领域。

背景技术

我国X波段雷达广泛应用于装甲，船舶、飞机等军事设备上，主要功能包括目标的探测与检测跟踪、卫星通讯，火控导引等。就雷达发射模块来说可分为脉冲雷达和连续波雷达。就雷达接收模块分类可以分为零中频接收雷达、低中频接收雷达，超外差接收雷达。

连续波雷达更容易区分活动目标，可以在探测范围内的任何活动目标进行测速和探测，实现方法简单。但是连续波雷达成本高，信号泄漏和背景干扰严重。脉冲雷达成本相对较低，抗干扰能力强，探测精度高等优点。零中频接收体系功耗低，成本低，体积小但是由于发射和接收本振公用，会引起直流漂移，及严重的低频噪声不适用要求较高的雷达系统。超外差接收系统虽然结构复杂一些，但是具有较低的噪声系数，高动态范围，高灵敏度等优点。

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种X波段车载探测雷达接收装置，具有高目标识别率、低噪声、大动态范围和高灵敏度的优点。同时整个装置具有闭环自检、模块自检、模块保护等功能，可操作强。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的X波段车载探测雷达接收装置，包括控制和电源模块、接收模块、发射模块、频综模块、环形器、开关和天线；

所述控制和电源模块分别与发射模块、频综模块和接收模块连接；

所述接收模块分别与频综模块、发射模块和开关连接；

所述发射模块分别与环形器和开关连接，环形器分别与开关和天线连接；

作为优选，所述频综模块包含第二功分器、第五功分器、第九功分器和第十三功分器，由100M恒温晶振产生高频100MHz信号，经过第二功分器，第二功分器依次与第三滤波器、第四放大器连接，产生100M信号输出，作为接收模块的本振信号参考频率；第二功分器同时与第五功分器连接，第五功分器依次与两倍频器、第七滤波器、第八放大器连接，产生200M的信号，作为控制和电源模块时钟；第五功分器同时与第九功分器连接，第九功分器依次与四倍频器、第十一滤波器、第十二放大器连接，产生400M 的信号；第九功分器同时与第十三功分器连接，第十三功分器依次与五倍频器、第十五滤波器、第十六放大器连接，产生500M的信号，作为发射模块中频信号输入。

作为优选，所述发射模块包含脉冲调制器、第三混频器、第六滤波器和第七放大器，所述频综模块产生的中频信号依次经过脉冲调制器、第三混频器、第六滤波器、第七放大器，进入到环形器中，所述第三混频器与第五放大器连接，第五放大器接收接收模块产生的本振信号。

作为优选，所述接收模块包含第六混频器、第九滤波器以及第十放大器，天线接收的信号依次进过第二限幅器、第三低噪放、第四滤波器、单片机、第六混频器、第九滤波器、第十放大器，产生500M的信号，第六混频器同时与第八放大器连接，第八放大器与控制和电源模块连接。

有益效果：本实用新型的X波段车载探测雷达接收装置，整个雷达前端发射调制出窄脉冲发射，发射脉冲宽度小于10ns，脉冲宽度远小于一般雷达前端，有较高的目标分辨率；发射脉冲关闭时间小于300ns，通道隔离度高，盲区小等优点；接收机灵敏度小于-95dBm，带内平坦度小于2；雷达前端具有高目标识别率，低噪声，大动态范围，高灵敏度，同时整个前端具有闭环自检，模块自检，模块保护等功能。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图。

图2为本实用新型中频综模块结构框图。

图3为本实用新型中发射模块结构框图。

图4为本实用新型中接收模块结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1至图4所示，本实用新型的X波段车载探测雷达接收装置，包括控制和电源模块1、接收模块7、发射模块2、频综模块6、环形器3、开关5和天线4；所述控制和电源模块1分别与发射模块2、频综模块6和接收模块7连接；所述接收模块7分别与频综模块6、发射模块2和开关5连接；所述发射模块2分别与环形器3和开关5连接，环形器3分别与开关5和天线4连接；所述发射模块2产生的脉冲调制信号通过天线4发射出去，同时天线4接收目标反射的回波信号，通过接收模块7将回波信号滤波放大变频到中频，然后送到控制和电源模块1中。

在本实用新型中，所述频综模块6包含第二功分器61、第五功分器、第九功分器和第十三功分器66，由100M恒温晶振产生高频100MHz信号，经过第二功分器61，第二功分器61依次与第三滤波器62、第四放大器63连接，产生100M信号输出，作为接收模块7的本振信号参考频率；第二功分器61同时与第五功分器连接，第五功分器依次与两倍频器64、第七滤波器65、第八放大器连接，产生200M的信号，作为控制和电源模块1时钟；第五功分器同时与第九功分器连接，第九功分器依次与四倍频器、第十一滤波器、第十二放大器连接，产生400M的信号；第九功分器同时与第十三功分器66连接，第十三功分器66依次与五倍频器67、第十五滤波器68、第十六放大器69连接，产生500M的信号，作为发射模块2中频信号输入。

在本实用新型中，所述发射模块2包含脉冲调制器21、第三混频器22、第六滤波器23和第七放大器24，所述频综模块6产生的中频信号依次经过脉冲调制器21、第三混频器22、第六滤波器23、第七放大器24，进入到环形器3中，所述第三混频器22 与第五放大器连接，第五放大器接收接收模块7产生的本振信号。

在本实用新型中，所述接收模块7包含第六混频器75、第九滤波器76以及第十放大器77，天线4接收的信号依次进过第二限幅器71、第三低噪放72、第四滤波器73、单片机74、第六混频器75、第九滤波器76、第十放大器77，产生500M的信号，第六混频器75同时与第八放大器连接，第八放大器与控制和电源模块1连接。

在本实用新型中，雷达前端主要功能是将发射模块2产生的脉冲调制信号通过天线 4发射出去，同时天线4接收目标反射的回波信号，通过接收通道将回波信号滤波放大变频到中频，然后送到雷达处理板。频综模块6是整个前端的心脏，它提供本振参考时钟，发射模块2中频信号，控制模块时钟信号，信号处理时钟信号。整个频综模块6结构如图2所示，由100M恒温晶振产生高频100MHz信号，经功分器一路滤波放大直接输出给接收模块7作为本振信号参考频率。一路经经功分、2倍频、滤波放大产生200MHz 信号作为控制电源模块时钟。一路再经功分、4倍频、滤波放大产生400MHz信号作为信号处理板时钟。一路再经功分、5倍频、滤波放大产生500MHz信号作为发射模块2中频信号输入。

在本实用新型中，发射模块2结构如图3所示，发射模块2主要是将中频信号调制为脉冲信号后经过混频变为所需X频段的发射信号，滤波放大后输出给天线4。其中发射模块2具有功放使能控制和发射自检等功能。

在本实用新型中，接收模块7的结构如图4所示，发射回波信号经天线4，环形器 3到接收模块7，经限幅器71限幅，低噪声放大器放大，滤波器滤波后到混频器下变到中频信号。中频500MHz信号经滤波放大给雷达信号处理板处理。其中接收模块7具有自检功能，具有STC控制等功能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

设计图

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主设计要求

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