[发明专利]一种集成旋转式低辐射控制固态雷达

说明书

技术领域

本发明属于近程搜索雷达技术领域，特别涉及一种集成旋转式低辐射控制固态雷达。

背景技术

搜索雷达经过几十年的发展，应用现代雷达和电子技术，使雷达探测性能得到逐步提高，目前国内外近程搜索雷达装备技术应用为：

近程搜索雷达通常采用两坐标或三坐标工作体制，工作频段以微波C、X频段为主，采用反射体或阵列天线形式、行波管或大功率固态发射机、脉冲压缩处理技术，实现对目标的探测定位，其优点是雷达对目标的探测距离较远，但存在如下不足：

(1)天线尺寸和旋转半径较大，设备体积和重量大，需要较大的安装和维护空间；

(2)发射功率较大，电磁辐射强度高，需要较远的人员安全保护距离；

(3)目标探测时，由于发射脉冲宽度较大，在近距离存在一定盲区，近程盲区通常大于500m。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有搜索雷达体积重量大、适装性差、电磁辐射强度高和存在超近距离探测盲区的问题，本发明提出一种集成旋转式低辐射控制固态雷达，其结构灵巧、集成度高；发射功率低，电磁辐射安全性高；采用连续波工作体制，实现近距离目标探测。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种集成旋转式低辐射控制固态雷达，包括收发天馈线系统、低功率T/R组件、信号数据处理单元、视频采集单元、电源板、伺服控制单元、天线罩、AC-DC电源模块、网络交换机和显示控制终端；其中，伺服控制单元包括伺服控制板、驱动器及电机；所述收发天馈线系统、低功率T/R组件、信号数据处理单元、视频采集单元、电源板、伺服控制单元分层安装在雷达的旋转平台上；其中，收发天馈线系统通过支架安装在旋转平台上层；低功率T/R组件贴装在旋转平台上，信号数据处理单元、视频采集单元、电源板、伺服控制板通过垫柱安装在旋转平台上，驱动器和电机旁置并通过传动机构驱动旋转平台转动，旋转平台外置天线罩；AC-DC电源模块和网络交换机置于电源盒内；旋转平台上各功能单元通过网络与显示控制终端连接。

进一步，所述收发天馈线系统采用连续波工作体制，工作在毫米波频段；收发天馈线系统的发射天线和接收天线上下分置共用安装支架，中间设置隔离带；发射天线和接收天线的前端分别设置发射馈源和接收馈源，并分别通过馈线连接至低功率T/R组件的发射端口和接收端口。

进一步，所述低功率T/R组件用于产生发射的射频调频信号，并对接收的射频回波信号进行变频放大；其发射通道产生基带连续波调频信号，并上变频为射频调频信号，经固态功率放大、数控衰减处理后通过馈线送至发射天线；其接收通道接收射频回波信号，经过低噪声放大、滤波混频、差频放大后处理后输出差频信号至信号数据处理单元。

进一步，所述信号数据处理单元对输入的差频信号依次进行A/D变换、FFT处理、SFC处理、非相参积累、恒虚警及杂波图对消处理后产生数字视频信号，一路数字视频信号进行点迹检测提取和航迹处理，形成目标航迹数据并输出；另一路数字视频信号送至视频采集单元。

进一步，所述视频采集单元结合方位基准信息、距离同步信号对数字视频信号进行采集、视频压缩和打包，通过网络送至显示控制终端。

进一步，所述伺服控制板接收操控命令，控制电机通过传动机构和驱动器驱动旋转平台360°旋转，同时产生方位基准信息发送至信号数据处理单元和视频采集单元。

进一步，AC-DC电源模块用于将输入的交流电源转换为直流电源输出至电源板，电源板产生不同电压的稳定直流电源为旋转平台上各功能单元提供工作电源。

进一步，显示控制终端用于发送控制命令、显示视频和航迹信息；接收人机交互界面的操作控制，通过网络将控制命令发送给信号数据处理单元，信号数据处理单元对控制命令解析后，通过串口控制低功率T/R组件、伺服控制单元工作；同时，显示控制终端通过网络接收视频采集单元发送的压缩视频和航迹数据，解压缩后完成雷达一次视频显示和航迹显示。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：(1)本发明将雷达主要功能单元在旋转平台上集成安装，旋转平台与显示控制终端、AC-DC电源模块仅需电源和网络信号连接，从而减少了信号传输的复杂度和难度；(2)本发明采用连续波工作体制，近程盲区小，超近程目标探测能力强，近程盲区小于15m。低功率T/R组件发射功率低，并能够进兴工率输出衰减控制，最大辐射功率仅1W，对外电磁辐射强度弱，对人员的电磁辐射安全性高；(3)本发明采用毫米波频段，收发天线尺寸和旋转半径小，主要功能单元集成安装在旋转平台上，并外置天线罩防护，使得雷达安装空间小，设备量少，适装性好。