[发明专利]数字阵列式MST雷达及信号收发方法

权利要求书

1.一种数字阵列式MST雷达，其特征是它包括天线单元（1）、末级收发组件模块（2）、馈线网络矩阵（3）、数字收发组件模块（4）、频率源（5）、数字波束合成模块（6）、信号处理机（7）和数据处理机（8），所述的频率源（5）的输出与数字收发组件模块（4）的发射信号输入端相连，数字收发组件模块（4）的发射信号输出端与馈线网络矩阵（3）的发射信号输入端相连，馈线网络矩阵（3）的发射信号输出端与末级收发组件模块（2）的发射信号输入端连接，末级收发组件模块（2）的发射信号输出端与天线单元（1）的信号发射端相连接；天线单元（1）的信号接收端与末级收发组件模块（2）的信号接收输入端相连，末级收发组件模块（2）的信号接收输出端通过馈线网络矩阵（3）与数字收发组件模块（4）上的接收信号输入端相连，数字收发组件模块（4）上的接收信号输出端与数字接收机的输入端相连，数字接收机的输出端与数字波束合成模块（6）的输入端相连，数字波束合成模块（6）的输出端与信号处理机（7）的输入端相连，信号处理机（7）的输出端与数据处理机（8）的输入端相连，数据处理机（8）的输出端与远程终端（9）和系统监控装置（10）的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的数字阵列式MST雷达，其特征是所述的天线单元（1）为八木天线，天线单元（1）共有576（24×24）个天线振子；所述的末级收发组件模块（2）数量为576（24×24）个；所述的数字收发组件模块（4）的数量为24个。

3.一种权利要求1所述的天线雷达的信号发射方法，其特征是它包括以下步骤：    

（1）首先由频率源产生源信号，所述的源信号输入数字收入组件模块的直接数字式频率合成器（DDS）通道，经频率组合产生所需的工作频率信号；每个DDS通道的工作频率信号经DDS移相后激励输出；每路输出的幅度相等，插入相位差由软件修正，DDS的差相移由指令控制；

（2）数字收发组件模块激励输出的信号通过馈线电缆馈入数字收发组件模块中的T/R收发开关，T/R收发开关掷在发射态；每个T/R收发开关发射路经相等的功率增益后输出到输出端口。

4.每个T/R收发开关有两个输出端口，分别为行输出和列输出端口；由波控控制所有T/R收发开关的发射功率馈至其中的一个端口或另一个端口；

（3）由所述的T/R收发开关输出的功率信号通过馈线馈至行扫描或列扫描网络矩阵，这些馈线网络的幅度相位相同；

（4）馈线网络矩阵再将信号输出到末级收发组件模块中；

（5）在末级收发组件模块（576个T/R组件）中，每个组件都将输入的发射信号放大到要求的发射功率，通过大功率开关馈到每个天线振子上；

（6）最后由天线振子将信号发射到空中，进行空间合成，照射目标。

5.一种权利要求1所述的天线雷达的信号接收方法，其特征是它包括以下步骤：

（1由天线单元中的天线振子接收由空间散射回来的回波信号，通过馈线馈给末级收发组件模块；

（2）每个末级收发组件模块的接收通道都含有一个固定增益的低噪声放大器，目的是改善系统噪声系数；

（3）将末级收发组件模块中经过预放大的回波信号通过馈线系统馈至24路行扫描或24路列扫描馈线网络矩阵模块中，在馈线网络矩阵模块中完成回波信号的功率合成；

（4）将合成后的回波信号再经过馈线馈至数字收发组件模块中的T/R收发开关中，此时的T/R收发开关掷在接收态；

（5）将T/R收发开关接收回来的信号经过馈线馈入数字接收机，进入接收机后，第一步进行功率放大，然后进行数字直接采样、正交；

（6）将数字正交处理后的结果通过接口送给数字波束形成模块中，进行配相和幅度加权，形成指定指向的接收波束回波数字信号；再将该数字信号送信号处理机；

（7）信号处理机对数字波束形成模块送来的时域数字序列进行FFT运算，得到谱域结果，再将得到的谱域结果通过接口送至数据处理机；

（8）由数据处理机计算分析信号处理机提供的FFT功率谱，得到各个距离门的噪声功率、信号功率、信噪比、谱宽和置信度的基础数据，再经过处理得到所需的风廓线、风羽图和矢量图产品。