[发明专利]一种6-18GHz频段连续波综合射频数字发射接收系统

权利要求书

1.一种6-18GHz频段连续波综合射频数字发射接收系统，包括超宽带数字发射阵面、超宽带数字接收阵面、频率合成源模块、波束控制模块和电源分系统，其特征在于：

超宽带数字发射阵面包括128单元的双极化超宽带发射天线阵列、16个8通道双极化T组件、2个1分8功分器、波控子板和DC-DC电源模块；超宽带发射天线阵列包含8×16个双极化辐射天线振子，满足6～18GHz工作带宽和±45°角度范围内波束扫描；16个8通道双极化T组件组成2个发射子阵，每个发射子阵由8个T组件和1个1分8功分器组成，每个功分器对频率合成源模块输出的宽带射频信号进行1分8的功率分配并输出至T组件；每个T组件完成对输入射频信号的移相和放大，进行1分8功分后输出至8个天线单元，完成信号发射；波控子板接收波束控制模块的相移、衰减码数据，并按照系统工作时序，向每个T组件的发射通道下传相移、衰减码数据；DC-DC电源模块为发射阵面提供所需的低压直流电源；

超宽带数字接收阵面包括256单元的双极化超宽带接收天线阵列、32个8通道双极化R组件、8个8合2功分器、2个1分8下变频/本振功分网络、数字控制与采样模块、DC-DC电源模块；超宽带接收天线阵列包含8×32个双极化辐射天线振子，满足6～18GHz工作带宽和±45°角度范围内波束扫描；32个8通道双极化R组件组成16个接收子阵，其中，每个R组件的8个通道分两组分别进行4合1合成后共输出2路射频信号，2路射频信号分别进入8合2功分器中的2个1分4功分网络，每个接收子阵由4个R组件的一组通道和1个1分4功分网络组成；R组件对天线单元接收的射频信号进行低噪声放大、移相、衰减、合成后输出至8合2功分器；每个8合2功分器将输入的8路射频信号合成为2路射频信号，并分别输出至2个下变频/本振功分网络；每个下变频/本振功分网络接收频率合成源模块输出的1路一、二级本振信号，并进行1分8功分，同时，接收8个功分器输出的8路射频信号，并对射频信号进行两级下变频处理形成8路中频信号，对中频信号进行数控衰减和中频滤波后输出至数字控制与采样模块；数字控制与采样模块接收2个下变频/本振功分网络输出的16路中频信号，对中频信号进行同步采样、数字下变频、滤波，并将形成的数字信号通过光纤下传至后端信号处理机完成数字基带信号差频处理，同时根据波束控制模块发送的控制指令完成R组件的状态控制、移相/衰减控制、下变频状态控制；DC-DC电源模块是为接收阵面所有单元提供所需的低压直流电源。

2.根据权利要求1所述的一种6-18GHz频段连续波综合射频数字发射接收系统，其特征在于：

频率合成源模块包括基准信号产生模块、D/A及频控模块、锁相源及变频模块；基准信号产生模块产生80MHz、100MHz、640MHz和2560MHz系统时钟信号和二本振信号，其中，80MHz时钟信号分别送入D/A及频控模块和后端的信号处理机，100MHz时钟信号分别送入锁相源及变频模块和备用时钟输出端口，640MHz时钟信号送入超宽带数字接收阵面，2560MHz时钟信号送入D/A及频控模块；二本振信号输出至锁相源及变频模块和超宽带数字接收阵面；D/A及频控模块接收外部状态控制和波形数据，产生雷达、通信、电子战的400MHz中频波形，同时将控制指令分别发送给锁相源及变频模块；锁相源及变频模块产生一本振信号并输出至超宽带数字接收阵面，同时，锁相源及变频模块接收来自D/A及频控模块输出的中频信号，以及基准信号产生模块输出的二本振信号，并对中频信号进行混频、放大、滤波处理，输出射频激励信号至超宽带数字发射阵面；中频信号采用三角调频连续波信号，带宽分为100MHz、20MHz，其中，100MHz带宽信号用于高精度探测、定向通信、电子战；20MHz信号用于对海空目标远距离探测。

3.根据权利要求1所述的一种6-18GHz频段连续波综合射频数字发射接收系统，其特征在于：

波束控制模块采用DSP+FPGA形式实现，系统工作时，波束控制模块实时接收外部控制设备送来的频率控制信息、波束指向角命令和数据，计算出发射和接收阵面单元的相移数据，并将计算结果发射、接收的相移数据分别通过光纤上传至超宽带数字发射阵面的波控子板和超宽带数字接收阵面的数字控制与采样模块，实现发射、接收天线阵面的波束控制和调度功能。

4.根据权利要求1所述的一种6-18GHz频段连续波综合射频数字发射接收系统，其特征在于：

电源分系统为综合射频系统各模块提供符合要求的各种低压直流电源，保证各级电路能稳定、可靠地工作。