專利名稱：一種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微波傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換系統(tǒng)，特別是一種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
電掃描雷達(dá)的天線組合由環(huán)繞一周的N個天線模塊組成，其工作方式有兩種模式一，表示發(fā)射機輸出微波信號平均分配到各個天線模塊上，一般通過多路功率分配器來實現(xiàn)；模式二，表示發(fā)射機輸出的微波信號集中傳輸?shù)侥骋粋€天線模塊上，一般通過單刀多擲電子開關(guān)來實現(xiàn)。現(xiàn)有電掃描雷達(dá)的工作方式要求天線組合首先工作于模式一，有利于擴大對目標(biāo)的搜索范圍，搜索發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，再以模式二工作，微波功率相對集中，有利于對目標(biāo)集中跟蹤，并將跟蹤所發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)送給終端指揮系統(tǒng)進(jìn)行目標(biāo)指示。下面以兩個天線模塊為例闡述上述功能，現(xiàn)有技術(shù)方案(見附圖1)如下發(fā)射機輸出的微波信號首先送給單刀雙擲電子開關(guān)A，該開關(guān)的輸出口分別端接一個用于模式一的二功率分配器和一個用于模式二的單刀雙擲電子開關(guān)B，通過控制單刀雙擲電子開關(guān)A來切換模式一和模式二 ；在每個天線模塊的輸入口分別反向接一個單刀雙擲電子開關(guān)C和D，開關(guān)C和D的兩個輸出口分別連接在二功率分配器和單刀雙擲電子開關(guān)B的輸出口。這種方案共用了四個單刀雙擲電子開關(guān)和一個二功率分配器，單刀雙擲電子開關(guān)有三個微波端口和兩個控制端口組成，微波端口傳輸微波信號，控制端口由TTL控制，所以該方案共有八個控制端口 1-8，通過八個控制端口 1-8的配合使用，即可滿足該方案要求?，F(xiàn)有技術(shù)方案存在的主要缺點是插損大、體積大、控制電路復(fù)雜、成本高、效率低。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)方案存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器在外部驅(qū)動控制信號的作用下，通過改變微波傳輸控制電路的通斷狀態(tài)，來達(dá)到集中傳輸與分散傳輸切換的目的，外部驅(qū)動控制信號為微波傳輸控制電路和阻抗匹配電路提供所需正電壓和負(fù)電壓，以保證切換的順利進(jìn)行，由狀態(tài)切換引起的阻抗失配通過阻抗匹配電路來補償。本實用新型既能使發(fā)射機輸出的微波信號平均分配給各個天線模塊，也可以集中傳輸給某一個天線模塊。為實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采取如下技術(shù)解決方案—種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器由阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路組成，其中，阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路的輸入端均連接外部驅(qū)動控制信號以及發(fā)射機輸出的微波信號，阻抗匹配電路的輸出端連接微波傳輸控制電路的輸入端;所述微波傳輸控制電路由兩個或兩個以上的傳輸控制模塊組成，每個傳輸控制模塊由微帶線、射頻電容以及PIN 二極管組成，其中，PIN 二極管的負(fù)極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接，PIN 二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號；[0008]所述阻抗匹配電路由微帶線、射頻電容和PIN 二極管組成，其中，PIN 二極管的負(fù)極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接；PIN 二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號；阻抗匹配電路的微帶線的輸出端連接傳輸控制模塊的微帶線的輸入端。優(yōu)選的，所述微波傳輸控制電路由兩個傳輸控制模塊組成，具體由微帶線2、微帶線3、射頻電容C2、C3和PIN 二極管D2、D3組成，其中，PIN 二極管D2、D3的負(fù)極接地，PIN 二極管D2的正極通過射頻電容C2連接微帶線2 ；PIN 二極管D3的正極通過射頻電容C3連接微帶線3 ;射頻電容C2與PIN 二極管D2的正極之間以及射頻電容C3與PIN 二極管D3的正極之間均接入外部驅(qū)動控制信號；所述阻抗匹配電路由微帶線1、射頻電容C1和PIN 二極管D1組成，其中，PIN 二極管D1的負(fù)極接地，PIN 二極管D1的正極通過射頻電容C1連接微帶線1，射頻電容C1和PIN二極管D1的正極之間接入外部驅(qū)動控制信號；阻抗匹配電路的微帶線I的輸出端分別連接傳輸控制模塊的微帶線2和微帶線3的輸入端。本實用新型的基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，既能使發(fā)射機輸出的微波 信號平均分配給各個天線模塊，也可以集中傳輸給某一個天線模塊，且具有插損小、體積小、效率高、控制簡單等優(yōu)點，能夠為雷達(dá)天線組合在模式一和模式二之間進(jìn)行無障礙轉(zhuǎn)換，解決了現(xiàn)有電掃描雷達(dá)天線組合在該模式下工作的不足。

圖1為傳統(tǒng)方式的連接示意圖；圖2為本實用新型與外部信號以及天線模塊的連接示意圖；圖3為本實用新型的電路原理方框圖；圖4為本實用新型的電路原理圖。圖5為本實用新型實施例(包括兩個微波傳輸控制電模塊)的電路原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實施方式
參見圖2、圖3、圖4，本實用新型的基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，由阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路組成，其中，阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路的輸入端均連接外部驅(qū)動控制信號以及發(fā)射機輸出的微波信號，阻抗匹配電路的輸出端連接微波傳輸控制電路的輸入端。所述微波傳輸控制電路用于根據(jù)外部驅(qū)動控制信號提供的正負(fù)電壓信號，來關(guān)斷和導(dǎo)通供給天線模塊的微波信號，從而實現(xiàn)微波的集中傳輸和分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換。微波傳輸控制電路由兩個或兩個以上的傳輸控制模塊組成，每個傳輸控制模塊由微帶線、射頻電容以及PIN 二極管組成，其中，PIN 二極管的負(fù)極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接。PIN 二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號。所述的阻抗匹配電路用來對在微波信號的集中傳輸與分散傳輸轉(zhuǎn)換時所產(chǎn)生的阻抗不匹配進(jìn)行補償，以達(dá)到最佳匹配狀態(tài)。阻抗匹配電路由微帶線、射頻電容和PIN 二極管組成，其中，PIN二極管的負(fù)極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接。PIN二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號。阻抗匹配電路的微帶線的輸出端連接傳輸控制模塊的微帶線的輸入端。微波信號達(dá)到本實用新型的轉(zhuǎn)換器的輸入端口后，在外部驅(qū)動控制信號的作用下，把該微波信號的能量平均分配到轉(zhuǎn)換器的兩個輸出端口，讓天線組合工作于模式一，或者是將所有能量達(dá)到其中某一個輸出端口，讓天線組合工作于模式二。為了進(jìn)一步說明本實用新型的結(jié)構(gòu)以及工作原理，下面以兩個天線模塊組成的天線組合為例來闡述。參見圖5，所述的微波傳輸控制電路由兩個微波傳輸控制模塊構(gòu)成，具體由微帶線
2、微帶線3、射頻電容C2、C3和PIN 二極管D2、D3組成，其中，PIN 二極管D2、D3的負(fù)極接地，PIN 二極管D2的正極通過射頻電容C2連接微帶線2 ；PIN 二極管D3的正極通過射頻電容C3連接微帶線3 ;射頻電容C2與PIN 二極管D2的正極之間以及射頻電容C3與PIN 二極管D3的正極之間均接入外部驅(qū)動控制信號。所述微帶線2和微帶線3用來配合D2、D3做阻抗變 換，C2, C3用來通過射頻信號、隔離直流信號，D2, D3通過加正電壓和負(fù)電壓控制微波傳輸。工作過程分如下三種情況第一種，當(dāng)來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號在D2、D3的正極均加正電壓時，D2和D3分別等效為一個連接到地的阻值很小的電阻Rs串聯(lián)一個寄生電感Ls，分別經(jīng)過微帶線2和微帶線3的轉(zhuǎn)換后，該兩路控制支路在E和D點的等效阻抗均為非常大，不影響主路的微波傳輸，此時，通道I和通道2均處于導(dǎo)通狀態(tài)；第二種，當(dāng)來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號在D2的正極加正電壓、D3的正極加負(fù)電壓時，D2等效為一個連接到地的阻值很小的電阻Rs串聯(lián)一個寄生電感Ls，D3等效為一個連接到地的容值很小的電容Ct串聯(lián)一個寄生電感Ls，分別經(jīng)過微帶線2和微帶線3的轉(zhuǎn)換后，D2控制支路等效到E點的阻抗非常大，不影響通道I的微波傳輸，通道I處于導(dǎo)通狀態(tài)；d3控制支路等效D點的阻抗非常小，近似短路，通道2的微波能量不能傳輸，處于關(guān)斷狀態(tài)，并且D點和C點之間的距離為四分之一波長，故D在C點的等效阻抗為非常大，近似為射頻開路，不影響通道I的微波傳輸，通道2處于關(guān)斷狀態(tài)；第三種，當(dāng)來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號在D2的正極加負(fù)電壓、D3的正極加正電壓時，通道I處于關(guān)斷狀態(tài)，通道2處于導(dǎo)通狀態(tài)，工作原理同第二種情況。所述的阻抗匹配電路由微帶線1、射頻電容C1和PIN 二極管D1組成，其中，PIN 二極管D1的負(fù)極接地，PIN 二極管D1的正極通過射頻電容C1連接微帶線1，射頻電容C1和PIN 二極管D1的正極之間接入外部驅(qū)動控制信號。工作過程分為三種情況，第一種，當(dāng)來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號為D1提供正電壓，此時，在微帶線I的阻抗轉(zhuǎn)換下,D1阻抗匹配電路等效到B點的阻抗非常大，近似為射頻開路，也就是說，此時的阻抗匹配電路不起作用；第二種，當(dāng)來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號為D1提供負(fù)電壓時，通道I導(dǎo)通，通道2關(guān)斷，在微帶線I的阻抗轉(zhuǎn)換下，D1阻抗匹配電路等效到B點的阻抗為一個感抗，剛好補償通道I導(dǎo)通、通道2關(guān)斷引起的阻抗失配現(xiàn)象，從而使A端口阻抗達(dá)到匹配狀態(tài)；第三種，當(dāng)來自指揮系統(tǒng)的外部驅(qū)動控制信號為D1提供負(fù)電壓時，通道2導(dǎo)通，通道I關(guān)斷，工作原理同第二種情況。
權(quán)利要求1.一種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，其特征在于，由阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路組成，其中，阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路的輸入端均連接外部驅(qū)動控制信號以及發(fā)射機輸出的微波信號，阻抗匹配電路的輸出端連接微波傳輸控制電路的輸入端;所述微波傳輸控制電路由兩個或兩個以上的傳輸控制模塊組成，每個傳輸控制模塊由微帶線、射頻電容以及PIN 二極管組成，其中，PIN 二極管的負(fù)極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接，PIN 二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號；所述阻抗匹配電路由微帶線、射頻電容和PIN 二極管組成，其中，PIN 二極管的負(fù)極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接；PIN 二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號；阻抗匹配電路的微帶線的輸出端連接傳輸控制模塊的微帶線的輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，其特征在于，所述微波傳輸控制電路由兩個傳輸控制模塊組成，具體由微帶線2、微帶線3、射頻電容C2、C3和PIN 二極管D2、D3組成，其中，PIN 二極管D2、D3的負(fù)極接地，PIN 二極管D2的正極通過射頻電容 C2連接微帶線2 ；PIN 二極管D3的正極通過射頻電容C3連接微帶線3 ;射頻電容C2與PIN 二極管D2的正極之間以及射頻電容C3與PIN 二極管D3的正極之間均接入外部驅(qū)動控制信號;所述阻抗匹配電路由微帶線1、射頻電容C1和PIN 二極管D1組成，其中，PIN 二極管D1 的負(fù)極接地，PIN 二極管D1的正極通過射頻電容C1連接微帶線1，射頻電容C1和PIN 二極管01的正極之間接入外部驅(qū)動控制信號；阻抗匹配電路的微帶線I的輸出端分別連接傳輸控制模塊的微帶線2和微帶線3的輸入端。
專利摘要本實用新型公開了一種基于微波集中傳輸與分散傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器由阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路組成，阻抗匹配電路和微波傳輸控制電路的輸入端均連接外部驅(qū)動控制信號以及微波信號，阻抗匹配電路的輸出端連接微波傳輸控制電路的輸入端；微波傳輸控制電路由兩個或兩個以上的傳輸控制模塊組成，每個傳輸控制模塊由微帶線、射頻電容以及PIN二極管組成，PIN二極管的負(fù)極接地，正極通過射頻電容與微帶線相連接，PIN二極管的正極與射頻電容之間接入外部驅(qū)動控制信號；本實用新型既能使發(fā)射機輸出的微波信號平均分配給各個天線模塊，也可以集中傳輸給某一個天線模塊。
文檔編號H04B7/06GK202856730SQ201220473910
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者王小偉, 梁長明 申請人:西安天和防務(wù)技術(shù)股份有限公司