[发明专利]一种应用在高频地波雷达上的收发共用天线

说明书

技术领域

本发明涉及雷达探测技术领域，尤其涉及到一种应用在高频地波雷达上的收发共用天线。

背景技术

高频地波雷达探测海洋状态参数或探测海面上的移动目标，其收发天线目前有两种形式，一种接收天线是阵列式相控阵天线，发射天线是八木天线，该天线体积庞大，占地面积宽，一般是300米——1000米不等，容易受到破坏。另一种是紧凑式天线，使用一个单极子和两个相互正交的环天线组合在一起的所谓单极子交叉环天线，发射天线也是八木天线。图1是现有技术中的相控阵雷达接收天线示意图；图2是现有技术中单极子交叉收、发天线示意图，收、发天线相距20-40米。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用在高频地波雷达上的收发共用天线，从而能解决地波雷达天线系统占地面积较大的问题。

为解决以上发明目的，本发明的技术方案为：一种应用在高频地波雷达上的收发共用天线，其不同之处在于：它包括单极子收发共用天线体、收发共用天线开关、第一电调谐环天线、控制脉冲形成电路、控制电压形成电路、第一电调谐环天线收发控制电路、第二电调谐环天线、第二电调谐环天线收发控制电路；单极子收发共用天线体包括环天线接收体，第一电调谐环天线、第二电调谐环天线设置在环天线接收体内，环天线接收体的上、下部分别设置有上辐射体、下辐射体，下辐射体的下部连接有天线馈电基座，天线馈电基座中设置有与收发共用天线开关相连接的电缆接头和相应的控制电缆；收发共用天线开关包括发射支路开关和接收支路开关；发射支路开关的输入信号一路来自发射机，另一路输入信号为来自控制脉冲形成电路输出的控制脉冲；发射支路开关的输出信号一路送到单极子收发共用天线体，另一路送接收支路开关；接收支路开关的输入信号分别来自单极子收发共用天线体和控制脉冲形成电路，输出信号送系统接收机；第一电调谐环天线、第二电调谐环天线输入信号一路来自空中的电磁波，另一路来自控制电压形成电路的控制电压，第一电调谐环天线的输出信号送至第一电调谐环天线收发控制电路，第二电调谐环天线的输出信号送至第二电调谐环天线收发控制电路；第一电调谐环天线收发控制电路、第二电调谐环天线收发控制电路的输入端口均与控制脉冲形成电路相连接，第一电调谐环天线收发控制电路、第二电调谐环天线收发控制电路的输出信号送至系统接收机；控制电压形成电路的输入信号来自系统单片机。

按以上方案，所述发射支路开关由一个大电流PIN管及其相关电路组成。

按以上方案，所述接收支路开关由一个高反压的PIN管和两个低压的开关芯片组成。

按以上方案，所述环天线接收体中的第一电调谐环天线、第二电调谐环天线互相垂直设置。

对比现有技术，本发明具有以下优点和积极效果：

本发明所涉及的单极子收发共用天线体的外形结构分为四部分：环天线接收体、上辐射体、下辐射体、天线馈电基座，第一电调谐环天线、第二电调谐环天线设置在环天线接收体内，上辐射体、下辐射体分别设置在环天线接收体的上、下部，下辐射体的下部连接有天线馈电基座，天线馈电基座中设置有与收发共用天线开关相连接的电缆接头和相应的控制电缆，该单极子收发共用天线体的结构坚固可靠，收、发功能集中于一体，有效解决了地波雷达天线系统占地面积较大，从而造成雷达的目标较大，易于损毁，不容易找到理想的架设场地等问题。

控制电压形成电路目的是形成一组对第一电调谐环天线、第二电调谐环天线的控制电压，以改变环天线的接收频率。在需要改变雷达工作频率时，由系统计算机发出相应的控制码，经D/A变换成相应的控制电压。

第一电调谐环天线收发控制电路和第二电调谐环天线收发控制电路的功能是相同的，就是为了确保在雷达发射时，两个环天线即第一电调谐环天线和第二电调谐环天线是关闭的，而在不发射的期间，两个环天线处于接收状态。第一电调谐环天线收发控制电路、第二电调谐环天线收发控制电路的输出分别连接系统接收机的相应接收通道。

进一步的，由于环天线接收体中设置有两个位置互相垂直的第一电调谐环天线、第二电调谐环天线，从而得到两个互为正交的信号用以判断回波信号来自哪个方向。

由于收发天线共用，大大节省了天线场地的建设费用，使得雷达站尤其是海边的雷达站点的选址就更容易，为建设移动雷达站提供了更为方便的途径，也节约了雷达的设计成本。

附图说明

图1是现有技术中的相控阵雷达接收天线示意图；

图2是现有技术中单极子交叉收、发天线示意图；

图3是本发明提供的单极子收发共用天线体的结构示意图；