數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射機，包含依次連接的功率控制單元、增益放大單元、主放大電路、功率采樣單元和天線，所述功率采樣單元的輸出端連接功率控制單元；所述功率控制單元連接上位機并接收上位機的控制指令；所述功率采樣單元采樣發(fā)射信號功率并送給功率控制單元，功率控制單元根據(jù)發(fā)射信號功率和上位機的控制指令產生功率調節(jié)信號，增益放大單元接收該功率調節(jié)信號并根據(jù)該信號調節(jié)主放大電路的增益。本實用新型引入閉環(huán)控制調節(jié)放大電路的增益，校正發(fā)射機的輸出功率。
【專利說明】數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射機

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于雷達設備領域，特別涉及了數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射機。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的高頻地波雷達發(fā)射機多為低功率輸出，且輸出功率受后端駐波系數(shù)等因素的影響會出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，會對目標探測產生一定影響。地波雷達回波信號的信噪比受多方面影響，其中一個重要因素就是發(fā)射機發(fā)射功率，更高的發(fā)射功率意味著更好的信噪比，為實現(xiàn)更遠探測距離和更高的探測精度，提高發(fā)射功率是一種可行的方法。除此之外，由于高頻地波雷達使用的單極垂直極化天線會受到周圍環(huán)境、潮汐變化的影響，會隨地點、時間的不同出現(xiàn)駐波變化的情況，這會直接影響到發(fā)射機的功率輸出效率。所以，總會出現(xiàn)對于同一臺機器輸出功率不一樣的情況，同時由于發(fā)射機與發(fā)射天線之間的這種匹配條件不確定性，也直接影響到設備的可置換性。
[0003]綜上所述，現(xiàn)有技術問題在于如何使發(fā)射天線的實際輸出功率值始終保持穩(wěn)定，而不受外界因數(shù)的影響。
實用新型內容
[0004]為了解決【背景技術】存在的技術問題，本實用新型旨在提供數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射機，引入閉環(huán)控制調節(jié)放大電路的增益，校正發(fā)射機的輸出功率。
[0005]為了實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型的技術方案為:
[0006]數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射機，包含依次連接的功率控制單元、增益放大單元、主放大電路、功率采樣單元和天線，所述功率采樣單元的輸出端連接功率控制單元；所述功率控制單元連接上位機并接收上位機的控制指令；所述功率采樣單元采樣發(fā)射信號功率并送給功率控制單元，功率控制單元根據(jù)發(fā)射信號功率和上位機的控制指令產生功率調節(jié)信號，增益放大單元接收該功率調節(jié)信號并根據(jù)該信號調節(jié)主放大電路的增益。
[0007]其中，上述主放大電路包含功率驅動模塊、偏置電壓調節(jié)模塊、功率合成模塊以及數(shù)個功率管，所述功率驅動模塊的輸入端連接增益放大單元，功率驅動模塊的輸出端分別經(jīng)不同的功率管與功率合成模塊連接，且偏置電壓調節(jié)模塊分別連接各功率管，調節(jié)各功率管的偏置電壓。
[0008]其中，上述功率控制單元通過83232接口與上位機通信。
[0009]其中，上述發(fā)射機還包含匹配濾波電路，所述功率采樣單元通過匹配濾波電路與功率控制單元連接。
[0010]其中，上述功率控制單元為13？430？149處理器。
[0011]采用上述技術方案帶來的有益效果:
[0012](1)本實用新型通過實時采樣發(fā)射端的輸出功率和反饋功率，并與功率控制單元的預設值比較，產生調節(jié)信號，再通過增益放大單元調節(jié)主放大電路的增益，校正功率的輸出；
[0013](2)本實用新型的主放大電路使用多只功率管并行差分放大的形式，多只功率管的放大信號在最后一級合成輸出，即滿足了功率輸出，又降低了每只功率管的負擔，且能夠根據(jù)需要提供不同檔位的功率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構框圖。
[0015]圖2是本實用新型主放大電路結構示意圖。
[0016]圖3是本實用新型閉環(huán)控制示意圖。

【具體實施方式】
[0017]以下將結合附圖，對本實用新型的技術方案進行詳細說明。
[0018]如圖1所示本實用新型的結構框圖，數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射機，包含依次連接的功率控制單元、增益放大單元、主放大電路、功率采樣單元和天線，所述功率采樣單元的輸出端連接功率控制單元；所述功率控制單元連接上位機并接收上位機的控制指令；所述功率采樣單元采樣發(fā)射信號功率并送給功率控制單元，功率控制單元根據(jù)發(fā)射信號功率和上位機的控制指令產生功率調節(jié)信號，增益放大單元接收該功率調節(jié)信號并根據(jù)該信號調節(jié)主放大電路的增益
[0019]在本實施例中，功率控制單元通過83232接口與上位機通信。本實用新型的發(fā)射機還包含匹配濾波電路，所述功率采樣單元通過匹配濾波電路與功率控制單元連接。所述功率控制單元為13？430？149處理器。
[0020]如圖2所示本實用新型主放大電路結構示意圖，主放大電路包含功率驅動模塊、偏置電壓調節(jié)模塊、功率合成模塊以及數(shù)個功率管，所述功率驅動模塊的輸入端連接增益放大單元，功率驅動模塊的輸出端分別經(jīng)不同的功率管與功率合成模塊連接，且偏置電壓調節(jié)模塊分別連接各功率管，調節(jié)各功率管的偏置電壓。
[0021]本實用新型的工作原理:
[0022]上位機通過83232協(xié)議控制功率控制單元，調節(jié)其內部設定的預設值。功率控制單兀通過自身的0八端口輸出一個與控制指令相對應的模擬電壓信號，該模擬電壓信號線性控制增益放大單元，在線性放大范圍內，主放大電路的實際增益匕增益放大單元增益+驅動模塊增益+功率管增益+300&11，II為功率管個數(shù)。由于驅動模塊增益+功率管增益+3^10^為常數(shù)，所以整個放大電路的增益與增益放大單元增益是成線性變化。根據(jù)實際探測的需要，本實用新型設置了 2501、5001、1欣三個功率檔位。2501滿足一般海洋環(huán)境探測需要，5001滿足在海洋環(huán)境較差的情況下需要，1欣主要是為目標探測做準備。
[0023]如圖3所示本實用新型閉環(huán)控制示意圖，功率采樣單元采樣信號輸出端的實時功率輸出信號，該信號通過匹配濾波電路送入功率控制單元，通過功率控制單元的八0端口轉換為相對應的數(shù)字信號，再與功率控制單元內部的預設值比較，如果采樣信號大于預設值，說明此時輸出功率大于預設功率，通過差值，減小相對應量的放大電路增益，調節(jié)實際發(fā)射功率向預設功率靠近；如果采樣信號小于預設值，則增加放大電路增益，調節(jié)實際發(fā)射功率向預設功率靠近。通過多次震蕩調節(jié)，發(fā)射功率逐漸趨向預設功率值。這樣在外界因素影響了輸出功率時，本實用新型通過自我校正，使發(fā)射功率恢復為預設值。
[0024]以上實施例僅為說明本實用新型的技術思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內。
【權利要求】
1.數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射機，其特征在于：包含依次連接的功率控制單元、增益放大單元、主放大電路、功率采樣單元和天線，所述功率采樣單元的輸出端連接功率控制單元；所述功率控制單元連接上位機并接收上位機的控制指令；所述功率采樣單元采樣發(fā)射信號功率并送給功率控制單元，功率控制單元根據(jù)發(fā)射信號功率和上位機的控制指令產生功率調節(jié)信號，增益放大單元接收該功率調節(jié)信號并根據(jù)該信號調節(jié)主放大電路的增益。
2.根據(jù)權利要求I所述數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射機，其特征在于：所述主放大電路包含功率驅動模塊、偏置電壓調節(jié)模塊、功率合成模塊以及數(shù)個功率管，所述功率驅動模塊的輸入端連接增益放大單元，功率驅動模塊的輸出端分別經(jīng)不同的功率管與功率合成模塊連接，且偏置電壓調節(jié)模塊分別連接各功率管，調節(jié)各功率管的偏置電壓。
3.根據(jù)權利要求I所述數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射機，其特征在于：所述功率控制單元通過RS232接口與上位機通信。
4.根據(jù)權利要求I所述數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射機，其特征在于：還包含匹配濾波電路，所述功率采樣單元通過匹配濾波電路與功率控制單元連接。
5.根據(jù)權利要求I所述數(shù)字化高頻地波雷達可控功率輸出發(fā)射機，其特征在于：所述功率控制單元為MSP430F149處理器。
【文檔編號】G01S7/02GK204142953SQ201420576010
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權日:2014年10月8日
【發(fā)明者】高劍輝, 謝向前, 陸小虎, 周濤, 施春榮 申請人:中船重工鵬力（南京）大氣海洋信息系統(tǒng)有限公司, 南京鵬力系統(tǒng)工程研究所, 南京鵬力科技有限公司