CN204142953U - 数字化高频地波雷达可控功率输出发射机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了数字化高频地波雷达可控功率输出发射机，包含依次连接的功率控制单元、增益放大单元、主放大电路、功率采样单元和天线，所述功率采样单元的输出端连接功率控制单元；所述功率控制单元连接上位机并接收上位机的控制指令；所述功率采样单元采样发射信号功率并送给功率控制单元，功率控制单元根据发射信号功率和上位机的控制指令产生功率调节信号，增益放大单元接收该功率调节信号并根据该信号调节主放大电路的增益。本实用新型引入闭环控制调节放大电路的增益，校正发射机的输出功率。
Description
技术领域
本实用新型属于雷达设备领域，特别涉及了数字化高频地波雷达可控功率输出发射机。
背景技术
现有的高频地波雷达发射机多为低功率输出，且输出功率受后端驻波系数等因素的影响会出现不稳定现象，会对目标探测产生一定影响。地波雷达回波信号的信噪比受多方面影响，其中一个重要因素就是发射机发射功率，更高的发射功率意味着更好的信噪比，为实现更远探测距离和更高的探测精度，提高发射功率是一种可行的方法。除此之外，由于高频地波雷达使用的单极垂直极化天线会受到周围环境、潮汐变化的影响，会随地点、时间的不同出现驻波变化的情况，这会直接影响到发射机的功率输出效率。所以，总会出现对于同一台机器输出功率不一样的情况，同时由于发射机与发射天线之间的这种匹配条件不确定性，也直接影响到设备的可置换性。
综上所述，现有技术问题在于如何使发射天线的实际输出功率值始终保持稳定，而不受外界因数的影响。
实用新型内容
为了解决背景技术存在的技术问题，本实用新型旨在提供数字化高频地波雷达可控功率输出发射机，引入闭环控制调节放大电路的增益，校正发射机的输出功率。
为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案为：
数字化高频地波雷达可控功率输出发射机，包含依次连接的功率控制单元、增益放大单元、主放大电路、功率采样单元和天线，所述功率采样单元的输出端连接功率控制单元；所述功率控制单元连接上位机并接收上位机的控制指令；所述功率采样单元采样发射信号功率并送给功率控制单元，功率控制单元根据发射信号功率和上位机的控制指令产生功率调节信号，增益放大单元接收该功率调节信号并根据该信号调节主放大电路的增益。
其中，上述主放大电路包含功率驱动模块、偏置电压调节模块、功率合成模块以及数个功率管，所述功率驱动模块的输入端连接增益放大单元，功率驱动模块的输出端分别经不同的功率管与功率合成模块连接，且偏置电压调节模块分别连接各功率管，调节各功率管的偏置电压。
其中，上述功率控制单元通过RS232接口与上位机通信。
其中，上述发射机还包含匹配滤波电路，所述功率采样单元通过匹配滤波电路与功率控制单元连接。
其中，上述功率控制单元为MSP430F149处理器。
采用上述技术方案带来的有益效果：
（1）本实用新型通过实时采样发射端的输出功率和反馈功率，并与功率控制单元的预设值比较，产生调节信号，再通过增益放大单元调节主放大电路的增益，校正功率的输出；
（2）本实用新型的主放大电路使用多只功率管并行差分放大的形式，多只功率管的放大信号在最后一级合成输出，即满足了功率输出，又降低了每只功率管的负担，且能够根据需要提供不同档位的功率。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型主放大电路结构示意图。
图3是本实用新型闭环控制示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
如图1所示本实用新型的结构框图，数字化高频地波雷达可控功率输出发射机，包含依次连接的功率控制单元、增益放大单元、主放大电路、功率采样单元和天线，所述功率采样单元的输出端连接功率控制单元；所述功率控制单元连接上位机并接收上位机的控制指令；所述功率采样单元采样发射信号功率并送给功率控制单元，功率控制单元根据发射信号功率和上位机的控制指令产生功率调节信号，增益放大单元接收该功率调节信号并根据该信号调节主放大电路的增益
在本实施例中，功率控制单元通过RS232接口与上位机通信。本实用新型的发射机还包含匹配滤波电路，所述功率采样单元通过匹配滤波电路与功率控制单元连接。所述功率控制单元为MSP430F149处理器。
如图2所示本实用新型主放大电路结构示意图，主放大电路包含功率驱动模块、偏置电压调节模块、功率合成模块以及数个功率管，所述功率驱动模块的输入端连接增益放大单元，功率驱动模块的输出端分别经不同的功率管与功率合成模块连接，且偏置电压调节模块分别连接各功率管，调节各功率管的偏置电压。
本实用新型的工作原理：
上位机通过RS232协议控制功率控制单元，调节其内部设定的预设值。功率控制单元通过自身的DA端口输出一个与控制指令相对应的模拟电压信号，该模拟电压信号线性控制增益放大单元，在线性放大范围内，主放大电路的实际增益G=增益放大单元增益+驱动模块增益+功率管增益+3*log2n，n为功率管个数。由于驱动模块增益+功率管增益+3*log2n为常数，所以整个放大电路的增益G与增益放大单元增益是成线性变化。根据实际探测的需要，本实用新型设置了250W、500W、1kW三个功率档位。250W满足一般海洋环境探测需要，500W满足在海洋环境较差的情况下需要，1kW主要是为目标探测做准备。
如图3所示本实用新型闭环控制示意图，功率采样单元采样信号输出端的实时功率输出信号，该信号通过匹配滤波电路送入功率控制单元，通过功率控制单元的AD端口转换为相对应的数字信号，再与功率控制单元内部的预设值比较，如果采样信号大于预设值，说明此时输出功率大于预设功率，通过差值，减小相对应量的放大电路增益，调节实际发射功率向预设功率靠近；如果采样信号小于预设值，则增加放大电路增益，调节实际发射功率向预设功率靠近。通过多次震荡调节，发射功率逐渐趋向预设功率值。这样在外界因素影响了输出功率时，本实用新型通过自我校正，使发射功率恢复为预设值。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
Claims (5)
1.数字化高频地波雷达可控功率输出发射机，其特征在于：包含依次连接的功率控制单元、增益放大单元、主放大电路、功率采样单元和天线，所述功率采样单元的输出端连接功率控制单元；所述功率控制单元连接上位机并接收上位机的控制指令；所述功率采样单元采样发射信号功率并送给功率控制单元，功率控制单元根据发射信号功率和上位机的控制指令产生功率调节信号，增益放大单元接收该功率调节信号并根据该信号调节主放大电路的增益。
2.根据权利要求1所述数字化高频地波雷达可控功率输出发射机，其特征在于：所述主放大电路包含功率驱动模块、偏置电压调节模块、功率合成模块以及数个功率管，所述功率驱动模块的输入端连接增益放大单元，功率驱动模块的输出端分别经不同的功率管与功率合成模块连接，且偏置电压调节模块分别连接各功率管，调节各功率管的偏置电压。
3.根据权利要求1所述数字化高频地波雷达可控功率输出发射机，其特征在于：所述功率控制单元通过RS232接口与上位机通信。
4.根据权利要求1所述数字化高频地波雷达可控功率输出发射机，其特征在于：还包含匹配滤波电路，所述功率采样单元通过匹配滤波电路与功率控制单元连接。
5.根据权利要求1所述数字化高频地波雷达可控功率输出发射机，其特征在于：所述功率控制单元为MSP430F149处理器。
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| CN201420576010.5U CN204142953U (zh) | 2014-10-08 | 2014-10-08 | 数字化高频地波雷达可控功率输出发射机 |
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| CN (1) | CN204142953U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020172892A1 (zh) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 华为技术有限公司 | 一种雷达功率控制方法和装置 |
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2014
- 2014-10-08 CN CN201420576010.5U patent/CN204142953U/zh not_active Expired - Fee Related
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