[发明专利]一种步进频率相控阵列探地雷达收发系统

说明书

本发明涉及一种步进频率相控阵列探地雷达收发系统。属于地下目标探测技术领域。该系统包括通信控制模块、多个收发通道、多个发射天线单元、多个接收天线单元及无线通信天线。本发明能够利用通信控制模块控制各收发通道同时工作且各收发通道工作在不同频段以实现浅于设定深度的地下目标探测，以及控制各收发通道同时工作且各收发通道工作在相同频点以实现深于设定深度的地下目标探测。相较于现有的阵列探地雷达任意时刻只能有一个通道进行发射无线电波的工作方式而言，本发明的步进频率相控阵列探地雷达收发系统的工作效率更高。

技术领域

本发明涉及地下目标探测技术领域，特别是涉及一种步进频率相控阵列探地雷达收发系统。

背景技术

探地雷达是一种近几十年快速发展起来的实现地下目标无损探测的有效手段，与其他常规的地下探测方法相比，具有探测速度快、探测过程连续、分辨率高、操作方便灵活、探测费用低等优点，在国防和国民经济建设方面正得到日益广泛的应用。探地雷达按照体制不同可以分为无载频脉冲探地雷达和步进频率探地雷达，按照天线结构可分为单天线探地雷达和阵列天线探地雷达。

随着探地雷达的使用日益广泛，在进行大范围探测时对探地雷达工作效率的要求越来越高，使用阵列探地雷达是一种提高探测效率的有效途径，但是当前的阵列探地雷达大多为无载频脉冲雷达，各个子阵列通道工作在相同的频段，通道之间的干扰问题严重，导致任意时刻只能有一个通道进行发射，大大限制了阵列探地雷达的工作效率的提升，同时，由于大地对应探地雷达工作波形的衰减较大，导致探地雷达的探测深度受限，因此，提高探地雷达的探测深度也是目前急需解决的一个重要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种步进频率相控阵列探地雷达收发系统。用以提高阵列探地雷达的工作效率以及提高阵列探地雷达的探测深度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种步进频率相控阵列探地雷达收发系统，包括：通信控制模块、多个收发通道、多个发射天线单元、多个接收天线单元及无线通信天线；

所述无线通信天线与所述通信控制模块连接；所述无线通信天线用于接收上位机的控制信号以及将所述接收天线单元接收的无线电波传递给上位机；

所述通信控制模块与所述多个收发通道连接；所述通信控制模块用于控制各收发通道同时工作且各收发通道工作在不同频段以实现浅于设定深度的地下目标探测，以及用于控制各收发通道同时工作且各收发通道工作在相同频点以实现深于设定深度的地下目标探测；

每个收发通道分别与一个发射天线单元和一个接收天线单元连接；每个发射天线单元用于将收发通道生产的无线电波发射出去；每个接收天线单元用于接收经地下目标反射回的无线电波。

可选的，所述收发通道包括波形产生模块、功放模块、A/D采样模块、底噪放模块和预选滤波器组；

所述波形产生模块与所述功放模块连接，所述波形产生模块用于根据通信控制模块下发的控制信号产生步进频率短脉冲信号；每个波形产生模块产生设定波段频率范围内的步进频率短脉冲信号，每一收发通道对应一设定波段频率范围；

所述功放模块与发射天线单元连接，所述功放模块对所述步进频率短脉冲信号进行放大，得到无线电波；

接收天线单元与所述预选滤波器组连接；发射天线单元发射的无线电波被地下目标反射后会被所述接收天线单元接收，得到回波信号；

所述预选滤波器组与所述底噪放模块连接；所述预选滤波器组用于对所述回波信号进行滤波，滤除不属于所述收发通道的子波段频率范围的回波信号，得到滤波信号；

所述底噪放模块与所述A/D采样模块，所述底噪放模块用于对所述滤波信号进行放大，得到放大信号；所述A/D采样模块用于对所述放大信号进行A/D转换，得到数字信号。

可选的，所述步进频率短脉冲信号为相位周期性变化的相位步进信号。