一種毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，由射頻源、精位控制組件、粗位控制組件、毫米波上變頻器、輻射天線、陣列球面屏組成，所述射頻源產(chǎn)生的射頻信號為微波信號；所述毫米波上變頻器設(shè)置在毫米波輻射天線前端；所述輻射天線中包含微波輻射天線與毫米波輻射天線，兩者共同安裝在同一網(wǎng)架之上；采用上述設(shè)計可以實現(xiàn)在毫米波及微波頻段進行空間目標角位置的精確模擬及目標運動變化特性模擬，同時毫米波上變頻器后置設(shè)計使得系統(tǒng)中的其他組件僅需工作在微波頻段，可以提高系統(tǒng)性能并增加系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】一種毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種制導(dǎo)仿真技術(shù)，尤其是一種毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]制導(dǎo)仿真系統(tǒng)可在較小的空間區(qū)域?qū)崿F(xiàn)對大空間范圍內(nèi)目標或環(huán)境的雷達回波信號的模擬，系統(tǒng)由信號源和陣列饋電部分組成。信號源能夠產(chǎn)生目標回波信號，并控制目標信號的延時、多普勒頻率、幅度等參數(shù)；信號源也可產(chǎn)生干擾、噪聲等信號，實現(xiàn)對電磁環(huán)境的模擬。陣列饋電系統(tǒng)用于向空間輻射射頻信號，利用天線陣列通過空間合成方式，模擬出角度連續(xù)可控的空間目標回波信號。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)在毫米波及微波頻段進行空間目標角位置的精確模擬及目標運動變化特性模擬。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，由射頻源、精位控制組件、粗位控制組件、毫米波上變頻器、輻射天線、陣列球面屏組成。射頻源由定時器、任意波形發(fā)生器、上變頻單元組成。所述毫米波上變頻器設(shè)置在毫米波輻射天線前端，用于將射頻源發(fā)射的微波射頻信號變頻為毫米波信號。射頻源產(chǎn)生的射頻信號為微波信號，系統(tǒng)中毫米波上變頻器之前的各個組件也均工作在微波頻段。
[0005]所述精位控制組件由功率分配器和與其相連接的多條支路組成。所述支路中的任意一條支路連接有信號檢測器，用于信號監(jiān)測；其余支路上設(shè)有有源幅相控制組件，并與后續(xù)電路相連接。所述有源幅相控制組件由移相器、功率放大器、衰減器、二功分器組成，用于控制射頻信號的幅度與相位。每套有源幅相控制組件具有兩路相同的輸出信號，分別用于毫米波信號模擬與微波信號模擬。
[0006]所述粗位控制組件由多組開關(guān)矩陣組成，每組開關(guān)矩陣包含多個單刀N擲開關(guān)與多路輸出。所述毫米波上變頻器與毫米波輻射天線組合使用，以上組合被劃分為多個分組，與精位控制組件中除去信號監(jiān)測支路后的支路一一對應(yīng)，用于輻射所述支路中的射頻信號。類似的，系統(tǒng)中的微波輻射天線也被劃分為多個分組，與精位控制組件中除去信號監(jiān)測支路后的多個支路一一對應(yīng)。同時，為實現(xiàn)對輻射天線的選擇，輻射天線中的每一個分組都需有一組開關(guān)矩陣與之相對應(yīng)。輻射天線中的微波輻射天線或毫米波上變頻器與毫米波輻射天線的組合均與粗位控制組件中的開關(guān)矩陣的一路輸出相連接，使得粗位控制組件可以對輻射天線進行選擇。
[0007]所述毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)采用微波輻射天線與毫米波輻射天線可以采用同行布局方式，在每一行的相鄰微波輻射天線之間，布置有多個毫米波輻射天線；在相鄰兩行微波輻射天線之間，單獨布置有相應(yīng)的毫米波輻射天線。采用同行布局方式，布局原理簡單、設(shè)計相對方便。所述毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)還可以采用微波輻射天線與毫米波輻射天線異行布局方式，毫米波輻射天線被混合安置在微波輻射天線之間，且避免將毫米波輻射天線與微波輻射天線同行布設(shè)。采用異行布局方式，節(jié)點與節(jié)點之間不會相互影響。
[0008]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0009]I)將毫米波輻射天線和微波輻射天線混合排布，能夠精確模擬毫米波及微波頻段輻射信號的空間角位置及目標的運動變化特性；
[0010]2)毫米波上變頻器后置設(shè)計使得系統(tǒng)中的其他組件僅需工作在微波頻段，可以提高系統(tǒng)性能并增加系統(tǒng)的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型中毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)的系統(tǒng)工作原理圖。
[0012]圖2為本實用新型中精位控制組件示意圖。
[0013]圖3為本實用新型中有源幅相控制組件示意圖。
[0014]圖4為本實用新型中開關(guān)矩陣示意圖。
[0015]圖5為本實用新型中毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)異行布局設(shè)計示意圖。
[0016]I 一射頻源、2一精位控制組件、3一粗位控制組件、4一暈米波上變頻器、5一福射天線、6 —陣列球面屏、7—定時器、8—任意波形發(fā)生器、9 一上變頻單元、10—功率分配器、
11一有源幅相控制組件、12一移相器、13一放大器、14一裳減器、15—二功分器、16一單刀N擲開關(guān)、17—微波輻射天線、18—毫米波輻射天線。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本實用新型，應(yīng)理解下述【具體實施方式】僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。
[0018]實施例1
[0019]如圖1所示的一種毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，由射頻源1、精位控制組件2、粗位控制組件3、毫米波上變頻器4、輻射天線5、陣列球面屏6組成。射頻源I由定時器7、任意波形發(fā)生器8、上變頻單元9組成。射頻源I產(chǎn)生的射頻信號為微波信號，毫米波上變頻器4前的各個組件也均在微波波段工作。輻射天線5包含毫米波輻射天線17和微波輻射天線18。
[0020]如圖2所示，所述精位控制組件2由功率分配器10和與其連接的4條支路組成，所述4路支路設(shè)為A、B、C、D支路。A、B、C，3條支路連接有源幅相控制組件11，并連通至后續(xù)電路。如圖3所示的有源幅相控制組件11由移相器12、放大器13、衰減器14、二功分器15組成，用于控制射頻信號的幅度與相位。每套有源幅相控制組件11輸出兩路相同的信號，分別用于毫米波信號模擬和微波信號模擬。D支路連接有信號檢測器，用于信號監(jiān)測。
[0021]所述粗位控制組件3由6組開關(guān)矩陣組成，每組開關(guān)矩陣包含多個單刀N擲開關(guān)16與多路輸出。本實施例中的開關(guān)矩陣如圖4所示，由I個單刀7擲開關(guān)、7個單刀5擲開關(guān)與35個單刀4擲開關(guān)組成，其形成了 140路輸出。
[0022]所述毫米波上變頻器4設(shè)置在毫米波輻射天線18前端，用于將微波射頻信號變頻為毫米波信號。毫米波上變頻器4與毫米波輻射天線18組合使用，毫米波上變頻器4與毫米波輻射天線18的組合被劃分為3個分組，以上分組與精位控制組件2中除去信號監(jiān)測支路后的A、B、C支路一一對應(yīng)；三個分組中的毫米波上變頻器4與毫米波輻射天線18組合分別將A、B、C三條支路中的微波信號上變頻到毫米波，然后向空間輻射。
[0023]所述微波輻射天線17也被劃分為3個分組，以上分組與精位控制組件2中除去信號監(jiān)測支路后的A、B、C支路一一對應(yīng)，分別用于輻射A、B、C三條支路中的微波信號。
[0024]為實現(xiàn)對輻射天線5信號輻射的控制，微波輻射天線17的分組，或毫米波上變頻器4與毫米波輻射天線18組合的分組都需有開關(guān)矩陣與之相對應(yīng)。故此，本實施例共設(shè)有6組開關(guān)矩陣，接收精位控制組件2的A、B、C三條支路的輸出信號，并與微波輻射天線17的三個分組以及毫米波上變頻器4與毫米波輻射天線18組合的三個分組相互對應(yīng)。同時，上述任一個微波輻射天線17，或毫米波上變頻器4與毫米波輻射天線18組合的分組均與粗位控制組件3中開關(guān)矩陣的一路輸出相連接，使得粗位控制組件3可以對輻射天線5進行選擇控制。
[0025]所述輻射天線5中，微波輻射天線17與毫米波輻射天線18共同安裝在同一網(wǎng)架上，其采用異行布局方式，將毫米波輻射天線18混合排列在微波輻射天線17之間，其布局設(shè)計如圖5所示。各大圓點為2?18GHz微波輻射天線位置，單元間距為30mrad，共223個；小圓點為毫米波輻射天線位置，單元間距為lOmrad，共608個。整個設(shè)計能夠保證目標模擬的角精度，且便于陣列的安裝和調(diào)試。
[0026]實施例2
[0027]一種毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，其微波輻射天線17與毫米波輻射天線18共同安裝在同一網(wǎng)架上，其采用同行布局方式，在每一行的相鄰微波輻射天線17之間，布設(shè)多個毫米波輻射天線18 ;相鄰兩行微波輻射天線17之間，單獨布設(shè)相應(yīng)的毫米波輻射天線18。采用此設(shè)計布局原理簡單、設(shè)計相對方便。但混合后的毫米波輻射天線18與微波輻射天線17間間距太小，將會影響輻射天線5的安裝和輻射天線5六自由度調(diào)整的空間需求；此外部分毫米波輻射天線18連接在陣列網(wǎng)架上，使得一根網(wǎng)架連接桿件被截為多段，增加了工藝和制作的難度，擴大了單元間距誤差。本實施例其余特征與優(yōu)點與實施例1相同。
[0028]實施例1作為本實用新型的優(yōu)選方案優(yōu)先使用。
[0029]本實用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，由射頻源(1)、精位控制組件(2)、粗位控制組件(3)、毫米波上變頻器(4)、輻射天線(5)、陣列球面屏(6)組成，其特征是所述射頻源(1)產(chǎn)生的射頻信號為微波信號；所述輻射天線(5)中包含有微波輻射天線(17)與毫米波輻射天線(18)，所述微波輻射天線(17)與毫米波輻射天線(18)共同安裝在同一陣列球面屏(6)之上；所述毫米波上變頻器(4)設(shè)置在毫米波輻射天線(18)前端。
2.按照權(quán)利要求1所述的毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述射頻源(1)由定時器(7)、任意波形發(fā)生器(8)、上變頻單元(9)組成。
3.按照權(quán)利要求1所述的毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述精位控制組件(2)由功率分配器(10)和與其相連接的多條支路組成；所述支路中的任意一條支路連接有信號檢測器，其余支路上設(shè)有有源幅相控制組件(11)，并與后續(xù)電路相連接；所述有源幅相控制組件(11)由移相器(12)、功率放大器(13)、衰減器(14)、二功分器(15)組成，每套有源幅相控制組件(11)具有兩路相同的輸出信號。
4.按照權(quán)利要求1所述的毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述粗位控制組件(3)由多組開關(guān)矩陣組成，每組開關(guān)矩陣包含多個單刀N擲開關(guān)(16)與多路輸出。
5.按照權(quán)利要求1或3所述的毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述毫米波上變頻器(4)與毫米波輻射天線(18)組合使用，所述毫米波上變頻器(4)與毫米波輻射天線(18)的組合被劃分為多個分組，所述分組的數(shù)目與精位控制組件(2)中除去信號監(jiān)測支路后的支路數(shù)目相等，并且一一對應(yīng)。
6.按照權(quán)利要求1或3所述的毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述微波輻射天線(17)被劃分為多個分組；所述分組的數(shù)目與精位控制組件(2)中除去信號監(jiān)測支路后的支路數(shù)目相等，并且對應(yīng)。
7.按照權(quán)利要求3或4所述的毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述粗位控制組件(3)的多組開關(guān)矩陣的組數(shù)與精位控制組件(2)中除去信號監(jiān)測輸出后的輸出信號路數(shù)相等，并且--對應(yīng)。
8.按照權(quán)利要求1、3、4任一所述的毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述粗位控制組件(3)的開關(guān)矩陣的組數(shù)等于毫米波上變頻器(4)與毫米波輻射天線(18)組合的分組數(shù)目及微波輻射天線(17)分組數(shù)目之和，并且一一對應(yīng)連接；所述開關(guān)矩陣中每一路輸出均連接到一個微波輻射天線(17)或一個毫米波上變頻器(4)與毫米波輻射天線(18)的組合。
9.按照權(quán)利要求1所述的毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)采用微波輻射天線(17)與毫米波輻射天線(18)同行布局方式，在每一行的相鄰微波輻射天線(17)之間，布置有多個毫米波輻射天線(18);在相鄰兩行微波輻射天線(17)之間，單獨布置有相應(yīng)的毫米波輻射天線(18)。
10.按照權(quán)利要求1所述的毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述毫米波微波復(fù)合制導(dǎo)仿真系統(tǒng)采用微波輻射天線(17)與毫米波輻射天線(18)異行布局方式，所述毫米波輻射天線(18)被混合安置在微波輻射天線(17)之間。
【文檔編號】G01S7/02GK203465414SQ201320576545
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】金科, 朱永前 申請人:南京長峰航天電子科技有限公司