專利名稱:多普勒雷達微波組件的制作方法
本發(fā)明屬于雷達技術(shù)，更確切地說，是一種多普勒雷達的微波組件，主要用于檢測運動目標(biāo)的各種裝置，例，可用于自動控制門、防盜報警器、自動運輸線的監(jiān)測器、防撞裝置及速度測量裝置等。
多普勒雷達主要利用雷達本身的一部分發(fā)射信號與由運動目標(biāo)反射回轉(zhuǎn)來的接收信號相混頻所產(chǎn)生的差信號，這個差信號包含了反映運動目標(biāo)是否存在及其運動特性的多普勒信息。在實際使用中常常要求雷達的微波組件只用一只天線同時進行發(fā)射信號的輻射及對反射回轉(zhuǎn)信號的接收。為此，需要用雙工器或其它的分離信道裝置。然而雙工器或其它分離信道裝置的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、成本比較高，這往往與希望用一只天線來達到使雷達結(jié)構(gòu)簡單、成本降低的要求相矛盾。
美國專利3.611.374已經(jīng)給出了一種用于多普勒雷達的結(jié)構(gòu)緊湊、體積和重量小的微波組件，該微波組件包括一只耿氏二極管振蕩器、一只用于把振蕩器輸出的發(fā)射信號輻射出去並把由運動目標(biāo)反射回轉(zhuǎn)的信號接收進來的發(fā)射/接收共用天線及一只混頻器?；祛l器位于振蕩器與天線之間的作為信號通道的波導(dǎo)內(nèi)。振蕩器與混頻器之間有一段帶二只匹配螺釘?shù)目烧{(diào)匹配波導(dǎo)。因為振蕩器與混頻器在同一信號通道內(nèi)，以致振蕩器輸出的發(fā)射信號被混頻器吸收一部分。由天線進來的反射回轉(zhuǎn)信號與被混頻器吸收的那一部分發(fā)射信號在混頻器混頻后產(chǎn)生所需的差信號。
上述專利給出的微波組件，其混頻二極管跨接在波導(dǎo)內(nèi)，這種混頻器的分路導(dǎo)納較大，對振蕩器輸出的發(fā)射信號會引起較大的反射。為此，在振蕩器與混頻器之間插入了一段可調(diào)匹配波導(dǎo)。可調(diào)匹配波導(dǎo)的長度與混頻二極管、耿氏二極管的特性緊密相關(guān)，對這兩種二極管均有嚴(yán)格的一致性要求?？烧{(diào)匹配波導(dǎo)段造成了微波組件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。調(diào)整匹配波導(dǎo)段的方法也不方便。另一方面，被混頻器吸收的那一部分由振蕩器輸出的發(fā)射信號是比較大的，並且不可調(diào)，即，混頻器的工作點不可調(diào)。因而，調(diào)整混頻器與后接信號處理電路的阻抗匹配比較困難。
本發(fā)明的一個目的是使被混頻器吸收的那一部分由振蕩器輸出的發(fā)射信號成為可調(diào)整的，即，使混頻器的工作點可調(diào)。
本發(fā)明的另一個目的在于使振蕩器與混頻器之間的波導(dǎo)不需要調(diào)整。
本發(fā)明給出的一種多普勒雷達的微波組件包括耿氏二極管振蕩器、用于把振蕩器輸出的發(fā)射信號輻射出去並把由運動目標(biāo)反射回轉(zhuǎn)的信號接收進來的天線及混頻器三部分?；祛l器位于振蕩器與天線之間的信號通道內(nèi)。本發(fā)明采用了分路導(dǎo)納較小的可調(diào)探桿式混頻器。混頻二極管探伸到作為信號通道的波導(dǎo)內(nèi)，其探伸深度是可調(diào)的。由可調(diào)探桿式混頻器所吸收的來自振蕩器的部分發(fā)射信號功率也相應(yīng)成為可調(diào)的功率，這就實現(xiàn)了混頻器的工作點可調(diào)。因而，混頻器與后接信號處理電路的阻抗匹配就易于實現(xiàn)。另一方面，由于這種混頻器對振蕩器輸出的發(fā)射信號所造成的反射減小，因而振蕩器與混頻器之間不需要用可調(diào)匹配波導(dǎo)段。耿氏二極管與混頻二極管之間的波導(dǎo)的長度只要求滿足不直接耦合的條件而與這兩種二極管的特性沒有緊密的相關(guān)關(guān)系，所以本發(fā)明的微波組件對耿氏二極管、混頻二極管沒有嚴(yán)格的一致性要求。本發(fā)明給出的混頻器帶有一個可隨混頻二極管同時改變探伸深度的金屬反射面，這個金屬反射面使天線接收進來的反射回轉(zhuǎn)信號有效地聚集到混頻二極管上，從而提高了信噪比。
本發(fā)明的實施例見附圖。
圖1，多普勒雷達的微波組件剖視圖。
圖2，可調(diào)探桿式混頻器的局部剖視圖。
在圖1中，微波組件的基體是波導(dǎo)〔1〕及天線〔2〕。耿氏二極管〔3〕、短路板〔4〕以及這兩者之間的波導(dǎo)段構(gòu)成耿氏二極管振蕩器?？烧{(diào)螺釘〔5〕用于振蕩器的頻率調(diào)諧?；祛l二極管〔6〕探伸到振蕩器與天線〔2〕之間作為信號通道的波導(dǎo)內(nèi)，其探伸深度是可調(diào)的。耿氏二極管〔3〕與混頻二極管〔6〕之間的波導(dǎo)的長度滿足這二只管子之間不直接耦合的條件。匹配螺釘〔7〕是調(diào)整信噪比用的微調(diào)元件。
在圖2中，混頻二極管〔6〕安置在一只作為管座的金屬可調(diào)螺套〔8〕的中心孔內(nèi)?；祛l二極管〔6〕與金屬可調(diào)螺套〔8〕之間有一層絕緣隔離薄膜。金屬可調(diào)螺套〔8〕探伸到波導(dǎo)內(nèi)的一端帶有一個圓弧形反射面，反射面的凹面面向接收信號為最大的方向，圓弧張角為120°-180°。這個反射面的頂端與混頻二極管〔6〕探伸到波導(dǎo)內(nèi)的金屬圓柱端之間用金屬導(dǎo)線〔9〕連接起來?；祛l后的差信號從輸出端〔10〕引出。
本發(fā)明給出的多普勒雷達的微波組件已用于微波自動控制門。采用帶有金屬反射面的可調(diào)探桿式混頻器后，可以用一段波導(dǎo)基體來代替分段的波導(dǎo)體，簡化了結(jié)構(gòu)，降低了成本。這種新的混頻器，避免了對耿氏二極管、混頻二極管的嚴(yán)格的一致性要求，使微波組件的調(diào)試方法簡化。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明屬于雷達技術(shù)，更確切地說，是一種多普勒雷達的微波組件，該微波組件包括振蕩器、發(fā)射/接收共用天線[2]及混頻器。振蕩器由跨接在波導(dǎo)[1]內(nèi)的耿氏二極管[3]、短路板[4]以及位于耿氏二極管[3]與短路板[4]之間的作為波導(dǎo)[1]的一部份的波導(dǎo)段構(gòu)成。振蕩器帶有一只用于頻率調(diào)諧的可調(diào)螺釘[5]。天線[2]位于波導(dǎo)[1]的遠(yuǎn)離短路板[4]的一端，混頻器位于振蕩器與天線[2]之間。振蕩器與混頻器之間的波導(dǎo)內(nèi)有一只調(diào)整信噪比用的可調(diào)螺釘[7]?；祛l器有一只差信號的輸出端[10]。本發(fā)明的特征在于所述微波組件的混頻器是一只探伸深度可調(diào)的探桿式混頻器，其安置混頻二極管[6]的金屬管座帶有一個聚集接收信號到混頻二極管[6]的反射面。
2.權(quán)利要求
1所述的微波組件，其進一步的特征是混頻二極管〔6〕安置在一只金屬可調(diào)螺套〔8〕的中心孔內(nèi)。混頻二極管〔6〕與金屬可調(diào)螺套〔8〕之間有一層絕緣隔離薄膜。金屬可調(diào)螺套〔8〕探伸到波導(dǎo)內(nèi)的一端帶有一個聚集接收信號到混頻二極管〔6〕的反射面。一根金屬導(dǎo)線〔9〕連接在此反射面的頂端與混頻二極管〔6〕的金屬圓柱端之間?；祛l二極管〔6〕的金屬螺紋端與差信號的輸出端〔10〕螺紋連接。
3.權(quán)利要求
1、2所述的微波組件，其混頻器的金屬可調(diào)螺套〔8〕帶有一個圓弧形的反射面，反射面的凹面面向接收信號為最大的方向，圓弧張角為120°-180°。
專利摘要
一種多普勒雷達的微波組件包括耿氏二極管振蕩器、發(fā)射/接收共用天線及可調(diào)探桿式混頻器?；祛l二極管探伸到振蕩器與天線之間的波導(dǎo)內(nèi)，探伸深度可調(diào)?；祛l二極管的管座帶有一個聚集接收信號到混頻二極管的反射面。采用了可調(diào)探桿式混頻器，使振蕩器與混頻器之間的波導(dǎo)不需要調(diào)整。由于混頻器的工作點可調(diào)，使混頻器本身與后接信號處理電路的阻抗匹配易于實現(xiàn)。
文檔編號G01S13/52GK86100585SQ86100585
公開日1987年6月10日 申請日期1986年5月23日
發(fā)明者姜可正, 任登科, 鄧東明, 和聚平, 李偉民 申請人:上海電子探測技術(shù)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan