[实用新型]机械式扫描双发双收大功率中频相参双偏振雷达馈线系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种雷达馈线系统，尤其是一种机械式扫描双发双收大功率中频相参双偏振雷达馈线系统，属于雷达探测的技术领域。

背景技术

在雷达探测领域中，为了完成对目标的探测，雷达整机一般由以下几个部分组成：发射、接收、天馈线、信号处理、终端、电源、监控等分系统。对于机械式扫描雷达，为了完成对目标的扫描还必须要有天线传动机构和伺服分系统。

特别地，脉冲式发射的雷达，为了确保探测的性能，雷达发射机的功率、设备量一般均很大，当设备量大到无法将雷达发射机设置在天线上时，必须要用波导等馈线系统将微波信号传输到天线，以向空中发射出去。由于机械式扫描天线工作时，一般需要做方位和俯仰的运转，因此，雷达波导馈线系统中少不了两个关键器件：方位旋转关节和俯仰旋转关节。这些波导等馈线器件的性能（比如损耗、驻波、稳定性等）直接影响雷达的收发性能指标，特别是对于采用双发双收体制的双偏振雷达，由于收发通道有两路，方位旋转关节必须是双路的，俯仰旋转关节虽然可以用单路的，但必须用两个。双路馈线的一致性是双偏振雷达能否实现有效探测成败的关键。

如图1所示，首先发射机10产生的大功率微波，所述大功率微波通过取能器11、功分器7将微波分成功率相同的两路微波发射信号，并分别从功分器7的第二端口及第三端口输出，每路微波信号通过第一环形器6的第一端口和第二环形器8的第一端口输入，（图1中所示以四端口环形器为例，端口间传输特性是：第一端口到第二端口、第二端口到第三端口、第三端口到第四端口、第四端口到第五端口方向可正常传输，理论上几乎没有损耗；上述反方向或不是相邻间的端口理论上是隔离的）；再从第一环形器6的第二端口及第二环形器8的第二端口输出，通过方位双路旋转关节5并分别经水平支路俯仰旋转关节2和垂直支路俯仰旋转关节4传送到正交模3的第一端口和正交膜3的第二端口；正交模3将输入的两路正交极化信号合成一路从所述正交膜3的第三端口输出，经馈源喇叭1通过天线将具有双线偏振的脉冲微波信号向空间发射出去。

接收时是上述路径的相反过程，两路回波信号分别从第一环形器6的第二端口和第二环形器8第二端口输入，从第一环形器6的第三端口及第二环形器8的第三端口进入接收机13，以进行放大、混频、采样和信号处理。对于中频相参雷达在雷达发射时，接收机13从取能器11将接收到的发射脉冲信号进行取样，作为发射的样本信号与接收到的信号进行相关的信号处理操作，完成中频相参雷达双偏振雷达的相关功能。 

以上是其馈线信号的传输过程，由于是双发双收体制，在馈线器件选择上俯仰旋转关节可以是单路的，但必须用两个，即必须包含水平支路俯仰旋转关节2及垂直支路俯仰旋转关节4；而且为了确保性能的一致性，往往需要严格的“配对”：要求旋转时每个旋转关节性能起伏尽量小；“方位旋转关节”必须要用一个双路的，对其性能要求极高。除了要求旋转时每个旋转关节性能起伏尽量小以外，还要求两个支路间的隔离度要高，就目前国内外技术而言，还无法做得很高，总存在相互间的串扰。另外，由于所有的大功率的微波传输一般均要用波导传输，雷达主机与天线之间距离相对都较远，波导的传输损耗、驻波等性能的变化也是不可忽视的。上述问题的存在对双偏振雷达是非常不利的，目前这些问题是业内的技术难题。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种机械式扫描双发双收大功率中频相参双偏振雷达馈线系统，其结构紧凑，能减少俯仰旋转关节的数量，缩短接收馈线的传输距离，降低收发馈线总损耗，提高多路馈线的一致性，提高雷达探测性能。

按照本实用新型提供的技术方案，所述机械式扫描双发双收大功率中频相参双偏振雷达馈线系统，包括正交模；还包括单路俯仰旋转关节，所述单路俯仰旋转关节与正交模间设置接收机、第一环形器、第二环形器及功分器，所述功分器与单路俯仰旋转关节间设置取能器；

功分器的第二端口与第一环形器的第一端口连接，功分器的第三端口与第二环形器的第一端口连接，第一环形器的第二端口与正交模的第一端口连接，第一环形器的第三端口与接收机连接；第二环形器的第二端口与正交模的第二端口连接，第二环形器的第三端口与接收机连接；取能器的第一端口与单路俯仰旋转关节的输出端连接，取能器的第二端口与功分器的第一端口连接，取能器的第三端口与接收机连接；单路俯仰旋转关节的输入端通过方位单路旋转关节与发射机的输出端连接。

所述正交模的第三端口与馈源喇叭连接。

所述第一环形器的第四端口与第一负载连接，第二环形器的第四端口与第二负载连接。