[发明专利]一种多功能微波收发前端

说明书

技术领域

本发明涉及一种多功能微波收发前端，适用宽带雷达系统收发前端。

背景技术

当前的雷达系统正向小体积、高集成度、宽频带、大功率、反应时间短的趋势发展，这就要求微波收发前端应有较小的体积、较高的输出功率、较低的功耗和较短的反应时间。对于具有极化选择功能的大功率双通道微波收发前端而言，双通道收发开关模块的设计是影响系统体积、输出功率和反应时间的关键部件。普通的PIN开关矩阵或波导开关矩阵实现的双通道收发开关组件均无法同时满足功率容量大和响应时间短的要求；收发前端的链路设计和功能组成也影响着系统体积和性能，功能过于分散导致系统体积大、低，无法满足整机小型化需求。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种多功能微波收发前端，实现了多功能、小型化、高集成度，有效降低了大功率信号的输出插损，提高了整机输出功率和响应速度。

本发明的技术解决方案是：

一种多功能微波收发前端，包括：双通道收发开关模块、功放模块、接收模块、检波模块、分频模块、电源模块；接收模块包括限幅器、低噪声放大器、滤波器、功分器和增益放大器；

电源模块为功放模块、接收模块、检波模块和分频模块供电；外部输入的上行宽带微波信号通过功放模块进行功率放大，放大之后的信号通过双通道收发开关模块的上行通道输入接口送入双通道收发开关模块中，再通过双通道收发开关模块的第一端口将信号输出；

外部输入的下行宽带微波信号通过双通道收发开关模块的第二端口送入双通道收发开关模块中，再通过双通道收发开关模块的下行通道输出接口将信号输出给接收模块中的限幅器进行限幅处理，限幅处理之后的信号依次经过低噪声放大器和滤波器进行低噪声放大和带通滤波，之后通过一分三功分器，其中一路送入增益放大器进行增益放大并输出；另外两路信号分别送入检波模块和分频模块，检波模块对输入到其中的信号进行检波并输出，分频模块将输入到其中的信号进行分频处理，之后输出。

还包括控制模块，控制模块发送控制信号给所述双通道收发开关模块，控制双通道收发开关模块的第一端口和第二端口互换，使得通过功放模块进行功率放大之后的信号通过双通道收发开关模块的第一端口或者第二端口

输出；同时，通过控制第一端口和第二端口互换实现外部输入的下行宽带微波信号通过第二端口或第一端口输入。

上行输出信号通过所述第一端口输出时，下行宽带微波信号通过第二端口输入；上行输出信号通过所述第二端口输出时，下行宽带微波信号通过第一端口输入。

所述双通道收发开关模块包括第一PIN开关、第二PIN开关、第一微波铁氧体环形器和第二微波铁氧体环形器，第一PIN开关包括一个输入端口、两个输出端口和一个控制端口，第二PIN开关包括两个输入端口、一个输出端口和一个控制端口，第一微波铁氧体环形器和第二微波铁氧体环形器均包括三个端口；

第一PIN开关的输入端口作为所述双通道收发开关模块的上行通道输入端口，第一PIN开关的一个输出端口连接到第一微波铁氧体环形器的第一端口，第一PIN开关的另一个输出端口连接到第二微波铁氧体环形器的第一端口，第一微波铁氧体环形器的第二端口连接到第二PIN开关的一个输入端口，第二微波铁氧体环形器的第二端口连接到第二PIN开关的另一个输入端口，第二PIN开关的输出端口作为所述双通道收发开关模块的下行通道输出端口，第一微波铁氧体环形器的第三端口作为所述双通道收发开关模块的第一端口，第二微波铁氧体环形器的第三端口作为所述双通道收发开关模块的第二端口；第一PIN开关的控制端口和第二PIN开关的控制端口接收来自控制模块的控制信号。

所述第一微波铁氧体环形器的第一端口、第二端口和第三端口呈顺时针排列；第二微波铁氧体环形器的第一端口、第二端口和第三端口呈逆时针排列。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明通过合理的射频链路设计和模块设计，实现了宽带双通道微波收发前端，该前端具有多功能、低功耗、控制简单的优点。

(2)本发明通过采用由PIN开关和微波铁氧体器件的特殊组合组成的双通道微波收发开关模块，有效的降低了大功率信号的插入损耗，简化了电路结构。经实物测试，相比完全由PIN开关组成的双通道微波收发开关模块，在同等反应速度下，本双通道微波收发开关模块功率容量更高；相比完全由波导开关组成的双通道微波收发开关模块，本双通道微波收发开关模块的响应速度更快。并且本双通道收发开关组件的电路拓扑可移植到具有相同极化识别功能要求的其它频段、其它输出功率的宽带微波收发系统中。