[发明专利]全固态发射机脉冲调制波形的频谱控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二次雷达发射技术，尤其是一种适用于对波形为脉冲调制方式的全固态发射机的输出频谱进行控制的方法，具体地说是一种全固态发射机脉冲调制波形的频谱控制方法。

背景技术

无线电频谱是一种十分宝贵而又有限的自然资源，它既具有一般资源的共同特性，也具有一般资源所没有的个性。首先是它的有限性，尽管它可以根据其空间、时间和频率的三维要素进行频率复用，三者是互相关联的，但是就某一频段和频率来讲，它在一定区域、一定时间和一定条件下利用又是有限的；二是它的非耗竭性，这不同于土地、水、矿产等一类再生或非再生资源，对于它不利用是一种浪费，使用不当也是一种浪费，甚至造成严重危害；三是它的传播固有性，它的传播不受行政区域限制，传播既无省界也无国界；四是它的易受污染性，对它如果使用不当，就会受到干扰，使之无法准确、有效地传送信息。由于频谱不受行政区域、国家边界的限制，所以开发和利用这些资源在国际上均有严格管理规定，任何部门、地区和个人，包括任何国家都不得随意使用无线电频谱，以避免造成相互干扰。

    随着信息时代的到来，对频谱的需要越来越多，世界各国都面临有限频谱与无限需求的矛盾。在我国这一矛盾近年来日益突出，改革开放以来，我国无线电通信事业以每年20％一30％的增长速度增加，无线电业务的迅速发展对国民经济和国防建设做出了重要贡献，但同时也使我国的频谱资源同趋紧张。因此，无线电频谱资源的研究与开发成为一个极为重要的问题。

     二次雷达的信号链路由发射机、接收机、收发天线和空间的传播路径组成。相对其它无线电通信系统而言，二次雷达在频率使用和／或背景噪声等方面都可能是一个潜在的干扰源。作为航管设备的重要组成部分，二次雷达需24小时连续工作，在设备运行中必然对机场其它设备、机场电磁环境产生影响，因此必须对二次雷达发射频谱进行控制，以满足航管设备电磁兼容性的要求。

国际民航组织（ICAO）发布的《国际民用航空公约》附件十《航空电信》、中国民用航空总局发布的《空中交通管制二次监视雷达设备技术规范》（MH 4010-2006）中都对二次雷达发射波形的频谱特性作出了严格限制，从而保证航管设备之间电磁兼容性的要求。 

二次雷达工作在L波段，发射频率为1030MHz±0.01MHz，接收频率为1090MHz±3MHz。二次雷达为抑制旁瓣应答，设有2个发射通道，分别是询问通道（Σ）和控制通道（Ω）。询问通道发射2个脉冲——P1和P3，P1、P3之间的不同时间关系对应于二次雷达的不同询问模式。控制通道发射1个脉冲——P2，P2脉冲固定比P3脉冲延迟2μS。接收设备接收到询问通道（Σ）和控制通道（Ω）的发射信号后，通过比较P2、P3脉冲的幅度来判别当前接收到的询问信号P1和P3是主瓣信号还是旁瓣信号。P1、P2、P3脉冲波形需满足下表的要求。

 

发明内容

本发明的目的是针对现有的二次雷达易受其它设备、机场电磁等无线信号干扰的问题，，发明一种既能保证二次雷达的发射机能产生满足航管要求的脉冲调制波形和发射功率输出，又要使二次雷达发射波形的频谱特性能满足国际民航组织（ICAO）发布的《国际民用航空公约》附件十《航空电信》、中国民用航空总局发布的《空中交通管制二次监视雷达设备技术规范》（MH 4010-2006）中对二次雷达发射波形的频谱特性的要求的全固态发射机脉冲调制波形的频谱控制方法。

本发明的技术方案是：

一种全固态发射机脉冲调制波形的频谱控制方法，其特征是:

首先，在发射机输入端安装一个PIN开关调制器，以便对发射机的激励输入信号进行预整形，将原本陡峭的射频脉冲前后沿整形，使上升沿和下降沿变大，同时可以使远离工作频率的频谱分量大大减少，从而使发射频谱特性有较大改善；

其次，使PIN开关调制器的调制脉宽与发射输出脉冲的宽度相等，但必须使激励信号的脉冲宽度稍大于PIN开关的调制脉宽，同时使PIN开关调制器的调制脉冲与激励信号之间需保持设定的时间关系；

第三，在发射机射频放大链第一级采用漏级调制技术，并进行严格的脉冲时序控制，通过调整功放模块中储能电容的充电时间，达到调整发射脉冲前沿的目的；通过调整功放模块中储能电容放电时间来改变放大器的后沿，达到进一步改善发射机频谱的目的。

在所述发射机的馈电支路采用电阻电感滤波的方法，达到对发射机频谱进行控制的目的。

本发明的有益效果：