[发明专利]雷达发射功率测量及频率自动跟踪系统

权利要求书

1.一种雷达发射功率测量及频率自动跟踪系统，其特征是，所述系统由功率耦合器、混频器、功率放大器、压控振荡器和雷达功率自动跟踪模块组成；雷达功率自动跟踪模块由频率跟踪电路，低噪声中频放大电路、带通滤波器电路，能量电压转换电路，60MHz脉冲信号产生电路和延时电路组成；雷达发射的射频信号源通过功率耦合器后，由混频器下变频为中频脉冲，混频器输出的中频脉冲进入雷达功率自动跟踪模块后分成两路，一路进入频率跟踪电路，频率跟踪电路的输出端连接所述压控振荡器，压控振荡器的输出端连接功率放大器，功率放大器的输出端连接混频器；混频器输出端的另一路连接所述低噪声中频放大电路，低噪声中频放大电路的输出端依次与带通滤波器电路、能量电压转换电路以及60MHz脉冲信号产生电路连接，60MHz脉冲信号产生电路经过延时电路输出中频脉冲信号到雷达中频放大器板；频率跟踪电路用于把接收到的雷达中频信号的频率和参考的60MHz频率进行比较，当中频频率和60MHz频率有区别时，会自动的改变频率跟踪电路的输出电压，输出电压直接控制压控振荡器，从而会改变振荡器的输出频率，使得雷达射频信号和振荡器混频后的中频频率发生变化，只有当中频频率为60MHz时，频率跟踪电路的输出控制电压才趋于稳定。

2.根据权利要求1所述的雷达发射功率测量及频率自动跟踪系统，其特征是，压控振荡器使用射频场效应管作为有源器件，选择适当的静态工作点后,射频场效应管工作于负阻状态，结合压控电容二极管的选频特性，在特定频率点满足起振条件，从而产生特定的射频振荡频率，压控振荡器的输出频率范围为9440MHz到9500MHz，输出的功率为2dBm。

3.根据权利要求2所述的雷达发射功率测量及频率自动跟踪系统，其特征是，功率放大器采用共发射极拓扑结构，用于对压控振荡器的输出功率进行放大，于此同时功率放大器作为压控振荡器和混频器之间的缓冲，可以有效地隔离由于混频器的阻抗变化所造成的压控振荡器的输出频率牵引现象，确保压控振荡器输出频率的稳定性，功率放大器从9440MHz至9500MHz频段范围内的增益为6dB。

4.根据权利要求3所述的雷达发射功率测量及频率自动跟踪系统，其特征是，混频器采用单平衡结构，以实现本地振荡器端和中频输出端之间的有效隔离，而且可以有效的抑制射频回波信号和本地振荡器中的偶次谐波，减小了混频损耗，提高混频器的性能，混频器本振信号和中频信号的隔离度为40dB，混频器的混频损耗为9dB。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的雷达发射功率测量及频率自动跟踪系统，其特征是，所述频率跟踪电路采用鉴频器技术实现自动频率跟踪功能，鉴频电路由移相电路和混频器组成；频率跟踪电路用于监控雷达发射信号频率，通过比较混频后的中频信号与60MHz参考信号的相位差，反馈控制压控振荡器的本振频率，达到频率跟踪的目的；该混频器有两个输入端和一个输出端，当两个输入端的频率相同时，该混频器的输出为直流，其直流输出幅度和极性仅与两输入端的相位差有关；选择适当的移相电路，使得当雷达中频信号频率与参考60MHz中频一致时，通过移相电路后相位改变90度，此时混频器的输出为0V；当雷达中频信号大于或者小于参考60MHz中频时，经过移相电路后，其相位会相应减少或增加，从而在混频器输出端产生不同幅度的直流电平，起到反馈控制压控振荡器的作用。

6.根据权利要求5所述的雷达发射功率测量及频率自动跟踪系统，其特征是，所述低噪声中频放大电路包括由两个低噪声三极管BFR183构成的沃尔漫电路，并且调整沃尔漫电路的静态工作点使得偏置电流为10mA，偏置电流调整允许的偏差取10微安级。

7.根据权利要求6所述的雷达发射功率测量及频率自动跟踪系统，其特征是，带通滤波器电路为一个3阶的巴特沃斯滤波器，由高通和低通串联而成，两者覆盖的通带提供了一个带通的特性；巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，而在阻频带则逐渐下降为零，三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝。