[发明专利]一种新型收发组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型收发组件，属UHF波段相控阵雷达配套设备技术领域。

背景技术

随着相控阵雷达技术的不断发展，对雷达整机及武器系统间的电磁发射和敏感度要求也在不断提高。收发组件是相控阵雷达重要的组成部分，收发组件本身对输出信号质量、特别是对谐波的抑制要求越来越高。传统UHF波段相控阵雷达收发组件的射频功率输出后，是通过安装在雷达天线阵面上的大功率滤波器进行谐波抑制的，尽管可以降低发射谐波电磁能量对雷达整机及武器系统间设备的干扰和损坏，但却使得雷达天线阵面设备量增多，体积庞大，各器件零散分布，电缆数量成倍增加，不仅严重影响相控阵雷达的安装和使用，增加故障率，而且给设计和生产造成极大困难。因此，研发一款输出谐波完全满足GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》对天线端口传导发射的要求，大大减少天线阵面设备量和天线电缆数量，结构科学合理、简单，有效提高设计质量和生产效率，降低故障率，保证相控阵雷达安装和使用方便的大功率收发组件是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种利用组件壳体一体化设计、制作，无需在雷达天线阵面上安装大功率滤波器，大大减少天线阵面设备量和天线电缆数量，谐波抑制度好，输出谐波满足GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》对天线端口传导发射的要求，设计质量和生产效率高，体积小，安装和使用方便，故障率低的新型收发组件。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

该新型收发组件由组件壳体、控制处理器、移相器、接收低噪声放大器、发射功率放大器、收发开关组件、阶跃滤波器构成，组件壳体的底板的部件及器件安装面上分别安装有控制处理器、移相器、接收低噪声放大器、发射功率放大器、收发开关组件；其特征在于：组件壳体由底板、盖板组成；组件壳体的底板上直接铣制有阶跃滤波器，组件壳体的底板的背面铣制有散热片；所述阶跃滤波器按设计性能要求铣制在组件输出端口位置，与组件壳体的底板融合为一体，阶跃滤波器的输入端口预留，安装时与收发开关组件的3dB电桥A连接，阶跃滤波器的输出端口与组件输出端口连接；阶跃滤波器的阶跃阻抗谐振器由外导体、内导体组成，外导体开制有圆柱形空腔，其内径上下保持一致；内导体由两段粗细不同的圆柱体构成，内导体的较粗的圆柱体与外导体间隔一段距离，为开路端；内导体的较细的圆柱体与外导体相连，为短路端；开路端可视作低阻抗的同轴传输线，短路端可视作高阻抗的同轴传输线。

所述的阶跃滤波器由阶跃阻抗谐振器组成，阶跃阻抗谐振器是由两个具有不同特征阻抗的传输线组合而成的横向电磁场模式的谐振器。

所述的阶跃滤波器的阶跃阻抗谐振器的外导体开制有圆柱形空腔，其内径上下保持一致；阶跃滤波器的阶跃阻抗谐振器的内导体由两段粗细不同的圆柱体构成，内导体的较粗的圆柱体与外导体间隔一段距离，为开路端；内导体的较细的圆柱体与外导体相连，为短路端；开路端可视作低阻抗的同轴传输线，短路端可视作高阻抗的同轴传输线。

所述的阶跃滤波器包含有多个阶跃阻抗谐振器，不同的阶跃阻抗谐振器单元之间有开口，通过电磁耦合的方式传输功率信号。

所述的阶跃滤波器通过减少两个同轴传输线的阻抗比、减少阶跃阻抗谐振器的长度，提高滤波器的杂散谐波抑制度。

所述的阶跃滤波器抑制输出谐波性能与发射功率放大器固有谐波抑制性能、收发开关组件谐波抑制性能结合，满足GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》对天线端口传导发射的要求。

所述的组件壳体的底板为铝板。

所述的3dB电桥A和3dB电桥均为BLange耦合器型。

本发明专利与现有技术相比的有益效果在于：

该新型收发组件在不改变原收发组件尺寸及重量的前提下，优化技术指标分配，在组件壳体的底板上一体化设计、铣制出阶跃滤波器，同时结合发射功率放大器固有谐波抑制性能、收发开关组件的辅助滤波性能，使本发明输出谐波抑制度完全满足GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》对天线端口传导发射的要求。因此雷达天线阵面上无需安装大功率滤波器，大大减少了等同于相控阵雷达阵元数的连接电缆和大功率滤波器件，减少了故障发生概率，提高了设计质量、生产效率和工作的可靠性。谐波抑制度好，体积小，安装和使用方便。完善解决了现有技术在雷达天线阵面上安装大功率滤波器抑制谐波，导致天线阵面设备量庞大、分布零散，电缆数量成倍增加，安装和使用不便，增加故障率，设计、生产、维护困难的问题。