[发明专利]雷达发射功率测量及频率自动跟踪系统

说明书

本发明雷达发射功率测量及频率自动跟踪系统，包括功率耦合器、混频器和雷达功率自动跟踪模块；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，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一次连接压控振荡器、功率放大器、混频器；另一路依次连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脉冲信号产生电路连接、延时电路，再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，和控制压控振荡器，使雷达射频信号和振荡器混频后的中频频率发生变化趋于稳定。

技术领域

本发明属于雷达发射功率测量及频率自动跟踪技术领域，具体涉及一种非相参船用导航雷达发射功率测量及频率自动跟踪装置。

背景技术

船用导航雷达主要用于海上目标的探测与跟踪，辅助船舶导航避碰，保障航行安全。

随着船舶航行环境的日益复杂，导航雷达的性能，直接关系到船舶的航行安全与船上人员的生命安危。目前船用导航雷达普遍采用磁控管作为雷达发射机的微波功率放大器件，由于磁控管的发射功率随着时间延长和运行环境影响会有所减小，如果不能及时发现，会导致雷达回波信号质量急剧下降，影响雷达回波显示效果，严重影响船只航行安全，所以功率测量，尤其是对雷达测控管的发射功率的实时监测，极有必要，此外，在有些特殊测量场合，如果可以实时获得磁控管的发射功率的信息，可以更有效的测量目标的反射截面积数值。

传统的发射功率测量方法，需要使用价格昂贵、测试复杂和体积庞大的功率探头和功率计，而且传统测量方法需要断开雷达发射机和雷达天线后，才能接入测量设备进行测量，无法实现实时测量，不能及时发现和更换老化的磁控管。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，克服现有技术的雷达发射功率测量需要用价格昂贵、体积庞大、操作复杂的功率探头和功率计，且不能实时自检的缺陷，提供一种体积小，成本低，特别是可以直接安装于导航雷达伺服单元内，对雷达发射功率变化进行实时自检，而且可以利用雷达自带的中频放大器板，观测磁控管的功率变化的结果，有效的降低系统的复杂度、提高效率和降低成本。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：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。

频率跟踪电路用于监控雷达发射信号频率，通过比较混频后中频信号与60MHz参考信号得知两者的相位差。频率跟踪电路和功率放大器、压控振荡器配合可以有效补偿磁控管因为工作时间和工作环境的变化所产生的频率漂移，确保雷达中频信号锁定在60MHz。另一路中频脉冲的信号，通过低噪声放大电路和带通滤波器电路后，进入能量电压转换电路，能量电压转化电路根据中频脉冲的功率大小，产生对应的电压数值，产生的模拟电压信号控制60MHz脉冲信号产生电路的输出功率，使得中频输出功率和雷达射频信号功率成正比关系。