[发明专利]一种微波毫米波变极化器

说明书

技术领域

本发明涉及雷达、制导中的高频电路技术领域，尤其涉及一种微波毫米波变极化器。

背景技术

雷达是一种利用电磁波探测目标的电子设备，其发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。在“双线偏振多普勒天气雷达”中，通过变极化器对各种极化偏振波的收发，可以获取高空多种气象信息，从而准确判断天气的变化状况。双线偏振体制雷达除对天气进行观测外，对于表面粗糙或各向异性的目标可以获取更多的信息，其中极化参量的测量是对目标识别和分类的重要手段；另外，通过不同极化方式发射和接收的组合可以得到HH、VV、HV和VH的MULLER矩阵，对矩阵运算、处理和分析可以获取对目标识别和分类的依据。然而，现有技术中，雷达上所采用的变极化器的电路结构和控制系统都比较复杂，稳定性不高、可靠性较差、体积较大、成本较高。

发明内容

本发明提出了一种微波毫米波变极化器，结构简单、稳定性和可靠性高、体积小、模块化、成本低。

本发明提出的一种微波毫米波变极化器，包括：单刀双掷波导开关、第一控制器、第二控制器、第一收发转换开关、第二收发转换开关、正交模耦合器、正交模耦合器、天线辐射馈源，其中：

单刀双掷波导开关包括雷达信号输入端口、单刀双掷波导开关波导腔、第一金属滑动板、第二金属滑动板，雷达信号输入端口位于单刀双掷波导开关波导腔中部，雷达信号输入端口用于与雷达发射机连接以接收所述雷达发射机所输出的微波信号；第一金属滑动板和第二金属滑动板分别设置在单刀双掷波导开关的两端输出臂中；第一控制器和第二控制器分别与第一金属滑动板和第二金属滑动板连接，用于控制第一金属滑动板和第二金属滑动板的拉起或落下；

第一收发转换开关位于V通道上，第一端与单刀双掷波导开关的垂直通道输出端连接，第二端与正交模耦合器的垂直极化输入端口连接，第三端与V接收机连接；第二收发转换开关位于H通道上，第一端与单刀双掷波导开关的水平通道输出端连接，第二端与正交模耦合器的水平极化输入端口连接，第三端与H接收机连接；正交模耦合器与天线辐射馈源连接。

优选地，所述第一控制器和第二控制器为TTL电平控制驱动器。

优选地，所述第一控制器和第二控制器为大功率PIN二极管开关。

优选地，在天线辐射馈源上设置移相器。

优选地，第一收发转换开关包括第一环形器和V限幅器，第一环形器位于V通道上，第一端与电控单刀双掷波导开关的垂直通道输出端连接，第二端与正交模耦合器的垂直极化输入端口连接，第三端通过V限幅器与V接收机连接；第二收发转换开关包括第二环形器和H限幅器，第二环形器位于H通道上，第一端与电控单刀双掷波导开关的水平通道输出端连接，第二端与正交模耦合器的水平极化输入端口连接，第三端通过H限幅器与H接收机连接。

优选地，所述收发转换开关由半导体有源开关所构成。

优选地，所述半导体开关为直流固态继电器或交流固态继电器。

优选地，所述直流固态继电器为场效应管。

优选地，所述交流固态继电器为可控硅。

优选地，第一金属滑动板和第二金属滑动板分别设置在距离单刀双掷波导开关的输入端口四分之一导波长处的两端输出臂中。

本发明中，使用电控单刀双掷波导机械开关替代现有技术中复杂的电路结构和控制系统，使用最少的元件整合出具有复杂功能的变极化系统，由于元件少，提高了整机可靠性，降低了生产成本和运行成本；且H和V两路之间的隔离度高，通道的插损小，变极化控制简单，可靠性也提高了近两个数量级。

附图说明

图1为本发明实施例一提出的一种微波毫米波变极化器示意图；

图2为本发明实施例二提出的一种微波毫米波变极化器示意图；

图3为本发明实施例三提出的一种微波毫米波变极化器示意图。

具体实施方式

参照图1，图1为本发明实施例一提出的一种微波毫米波变极化器示意图。

如图1所示，本发明实施例一提出了一种微波毫米波变极化器，包括：单刀双掷波导开关10、第一控制器、第二控制器、第一收发转换开关20、第二收发转换开关30、正交模耦合器40、正交模耦合器40、天线辐射馈源50，其中：