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一种新型水面 船舶监视雷达前端

阅读：3发布：2024-01-10

专利汇可以提供一种新型水面船舶监视雷达前端专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种新型水面船舶监视雷达前端，包括发射分系统、接收分系统和天伺分系统，包括发射分系统、接收分系统和天伺分系统，所述天伺分系统包括天线单元和伺服单元，所述天线单元包括发射天线和接收天线，所述发射分系统的输出端与所述发射天线输入端连接，所述接收天线输出端与所述接收分体系统输入端连接；所述发射分系统包括为X波段全固态功率放大器，所述接收分系统内部由雷达系统激励器、雷达系统接收机、接收控制模块、接收电源模块依次连接而成；本实用新型与传统雷达前端相较，无需定时更换组件，产品寿命更长。低电压供电设计使产品安全性、可靠性更高。全相参的信号体制使雷达系统拥有更高的信噪比，提高了目标检测效果。，下面是一种新型水面船舶监视雷达前端专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种新型水面船舶监视雷达前端，其特征在于：包括发射分系统、接收分系统和天伺分系统，所述天伺分系统包括天线单元和伺服单元，所述天线单元包括发射天线和接收天线，所述发射分系统的输出端与所述发射天线输入端连接，所述发射天线将所述发射分系统产生的电磁能定向辐射与大气中；所述接收天线输出端与所述接收分体系统输入端连接，所述接收天线将目标散射的电磁波传输给所述接收分系统；
所述发射分系统包括为X波段全固态功率放大器，所述X波段全固态功率放大器由全固态发射机和功率合成器设计、制作而成；
所述接收分系统为机箱式结构，内部由雷达系统激励器、雷达系统接收机、接收控制模块和接收电源模块依次连接而成，所述接收分系统对接收到的电磁波进行信号放大和处理，并将结果送至终端；
所述接收控制模块实现所述接收分系统与其它分系统的通信，并对所述接收分系统内各模块进行通讯与控制；
所述接收电源模块将交流电转换为直流电，供所述接收分系统内部各模块使用；
所述伺服单元包括基座和通讯控制器，所述天线单元和所述通讯控制器放置在所述基座上，实现天线指向能够在水平面上做环形和扇形扫描。
2.根据权利要求1所述的一种新型水面船舶监视雷达前端，其特征在于：所述雷达系统激励器由频率综合模块和频率合成模块组成，两者并联后与雷达系统接收机、接收控制模块、接收电源模块串联；所述雷达系统激励器与发射分系统相连；所述雷达系统激励器产生和供给收发信号共同的时间、频率、天线指向等雷达工作的基准。
3.根据权利要求1所述的一种新型水面船舶监视雷达前端，其特征在于：所述雷达系统接收机由模拟接收模块和数字接收模块组成，两者并联后与雷达系统激励器、接收控制模块、接收电源模块串联；实现对回波信号的模拟和数字解调，最终以光信号形式输出数字基带原始数据。
4.根据权利要求1所述的一种新型水面船舶监视雷达前端，其特征在于：所述天线单元为收发双天线，同时进行雷达信号发射和回波信号接收。
5.根据权利要求4所述的一种新型水面船舶监视雷达前端，其特征在于：所述收发双天线结构为波导喇叭馈源、球形反射面设计。

说明书全文

一种新型水面 船舶监视雷达前端

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种用于船舶监视的雷达的装置，尤其涉及一种新型水面船舶监视雷达前端。

背景技术

[0002] 传统水面船舶监视雷达前端采用磁控管作为发射信号源，发射信号为脉冲形式。磁控管作为一种真空器件，其使用寿命有限，通常为几百～几千小时，需要定时更换，否则会引起雷达系统发射功率减小，降低雷达系统性能，而且磁控管的更换成本是非常昂贵的。

[0003] 传统脉冲体制的雷达前端，其发射信号具有非常高的峰值功率，才能保证雷达系统的探测范围威力。要产生高峰值功率的发射信号就需要高压电源。高压电源的设计、实现是非常复杂的，且安全性、可靠性较低。

[0004] 传统雷达前端的发射信号不相参，因此雷达系统在信号处理时通常不采用积累算法或只能采用非相参积累算法。这使得传统雷达系统的信噪比较低，不利于目标检测。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于解决传统雷达前端需要定时更换寿命器件，高峰值发射功率易造成电磁污染、电源设计安全性、可靠性低，原始数据信噪比低，不利于目标检测等问题。

[0006] 本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种新型水面船舶监视雷达前端，包括发射分系统、接收分系统和天伺分系统，所述天伺分系统包括天线单元和伺服单元，所述天线单元包括发射天线和接收天线，所述发射分系统的输出端与所述发射天线输入端连接，所述发射天线将所述发射分系统产生的电磁能定向辐射与大气中；所述接收天线输出端与所述接收分体系统输入端连接，所述接收天线将目标散射的电磁波传输给所述接收分系统；

[0007] 所述发射分系统为X波段全固态功率放大器，所述X波段全固态功率放大器由全固态发射机和功率合成器设计、制作而成；

[0008] 所述接收分系统为机箱式结构，内部由雷达系统激励器、雷达系统接收机、接收控制模块和接收电源模块依次连接而成，所述接收分系统对接收到的电磁波进行信号放大和处理，并将结果送至终端；

[0009] 所述接收控制模块实现所述接收分系统与其它分系统的通信，并对所述接收分系统内各模块进行通讯与控制。

[0010] 所述接收电源模块将交流电转换为直流电，供所述接收分系统内部各模块使用；

[0011] 所述伺服单元包括基座和通讯控制器，所述天线单元和所述通讯控制器放置在所述基座上，实现天线指向能够在水平面上做环形和扇形扫描。

[0012] 优选的，所述雷达系统激励器由频率综合模块和频率合成模块组成，两者并联后与雷达系统接收机、接收控制模块、接收电源模块串联；所述雷达系统激励器与发射分系统相连；所述雷达系统激励器产生和供给收发信号共同的时间、频率、天线指向等雷达工作的基准。

[0013] 优选的，所述雷达系统接收机由模拟接收模块和数字接收模块组成，两者并联后与雷达系统激励器、接收控制模块、接收电源模块串联；实现对回波信号的模拟和数字解调，最终以光信号形式输出数字基带原始数据。

[0014] 优选的，所述天线单元为收发双天线，同时进行雷达信号发射和回波信号接收。

[0015] 优选的，所述收发双天线结构为波导喇叭馈源、球形反射面设计。

[0016] 本实用新型的有益效果在于：

[0017] 1、本实用新型采用了连续波信号技术、全固态发射技术以及数字全相参技术解决传统雷达前端需要定时更换寿命器件，高峰值发射功率易造成电磁污染、电源设计安全性、可靠性低，原始数据信噪比低，不利于目标检测等问题。

[0018] 2.本实用新型与传统雷达前端相较，无需定时更换组件，产品寿命更长。低电压供电设计使产品安全性、可靠性更高。全相参的信号体制使雷达系统拥有更高的信噪比，提高了目标检测效果。附图说明

[0019] 图1是本实用新型的机构原理框图

具体实施方式

[0020] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

[0021] 如图1所示：本实用新型一种新型水面船舶监视雷达前端，包括发射分系统、接收分系统和天伺分系统，天伺分系统包括天线单元和伺服单元，天线单元包括发射天线和接收天线，发射分系统的输出端与发射天线输入端连接，接收天线输出端与接收分体系统输入端连接，发射分系统包括为X波段全固态功率放大器，X波段全固态功率放大器由全固态发射机和功率合成器组成；主要功能是放大雷达激励信号，输出大功率的雷达发射信号。

[0022] 接收分系统为机箱式结构，内部由雷达系统激励器、雷达系统接收机、接收控制模块、接收电源模块依次连接而成；主要功能是产生雷达激励信号和解调雷达回波信号，以光信号形式输出雷达系统的数字基带数据。天伺分系统包括天线单元和伺服单元，伺服单元包括基座和通讯控制器，天线单元和通讯控制器放置在基座上，实现天线指向可以在水平面上做环形和扇形扫描；

[0023] 雷达系统激励器由频率综合模块和频率合成模块组成，采用数字频率合成技术，产生全相参的发射激励信号本振信号以及雷达系统所需的其它时钟信号和同步信号。雷达系统接收机由模拟接收模块和数字接收模块组成，实现对回波信号的模拟和数字解调，最终以光信号形式输出数字基带原始数据。接收控制模块实现接收分系统与其它分系统的通信，并对接收分系统内各模块进行通讯与控制。接收电源模块将交流电转换为直流电，供接收分系统内部各模块使用。

[0024] 天线单元为收发双天线，同时进行雷达信号发射和回波信号接收。收发双天线结构为波导喇叭馈源、球形反射面设计。

[0025] 工作：由雷达系统激励器，采用数字频率合成技术，产生全相参的发射激励信号本振信号，全固态发射机和功率合成器放大雷达激励信号，通过双天线结构将大功率的雷达发射信号发射到空气中，同时，双天线机构收集目标物体散射的电磁波反馈给接收分系统，收发天线是一种双天线结构，每个天线采用波导喇叭馈源、球形反射面设计。基座和通讯控制器完成伺服控制功能，实现天线指向可以在水平面上做环形和扇形扫描，保证天线能够全方位扫描。

[0026] 接收分系统接收到信号之后，雷达系统接收机对回波信号的模拟和数字解调，最终以光信号形式输出数字基带原始数据。雷达系统激励器，产生的雷达系统所需的其它时钟信号和同步信号。接收控制模块实现接收分系统与其它分系统的通信，并对接收分系统内各模块进行通讯与控制。接收电源模块将交流电转换为直流电，供接收分系统内部各模块使用。各模块配合实现接收分系统对接收到的电磁波进行信号放大和处理，并将结果送至终端。

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