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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410652169.5 (22)申请日 2014.11.18 G01S 13/00(2006.01) H01Q 1/36(2006.01) (71)申请人 无锡悟莘科技有限公司 地址 214135 江苏省无锡市新区太湖国际科 技园大学科技园 530 大厦 D501 室 (72)发明人 吴俨 时国坚 张军 孙继通 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 许方 (54) 发明名称 一种主天线为螺旋天线的雷达系统 (57) 摘要 本发明公开了一种主天线为螺旋天线的雷达 系统， 包括雷达主天线、 第一射频网。
2、络、 第一 T/R 组件、 第一混频模块、 第一接收机、 天线控制模块、 副天线、 第二射频网络、 第二 T/R 组件、 第二混频 模块、 第二接收机、 驱动模块、 转台、 轴角编码器 ； 所述雷达主天线和副天线均位于转台上 ； 所述雷 达主天线、 第一射频网络、 第一 T/R 组件、 第一混 频模块、 第一接收机、 天线控制模块依次相连 ； 所 述副天线、 第二射频网络、 第二 T/R 组件、 第二混 频模块、 第二接收机、 天线控制模块依次相连 ； 本 发明的雷达系统结主天线和副天线的设计， 使雷 达系统的信号接收更加准确， 减少误差引起的接 收失误等问题， 同时编码控制转台， 精确转台的。
3、转 动角度， 提供更加精确地信号接收功能。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104391292 A (43)申请公布日 2015.03.04 CN 104391292 A 1/1 页 2 1. 一种主天线为螺旋天线的雷达系统， 其特征在于 ： 包括雷达主天线、 第一射频网络、 第一 T/R 组件、 第一混频模块、 第一接收机、 天线控制模块、 副天线、 第二射频网络、 第二 T/R 组件、 第二混频模块、 第二接收机、 驱动模块、 转台、 轴角编码器 ； 所述雷达主天线和副天线 。
4、均位于转台上 ； 所述雷达主天线、 第一射频网络、 第一 T/R 组件、 第一混频模块、 第一接收机、 天线控制 模块依次相连 ； 所述副天线、 第二射频网络、 第二 T/R 组件、 第二混频模块、 第二接收机、 天线控制模块 依次相连 ； 所述天线控制模块还分别与驱动模块和轴角编码器相连， 所述驱动模块、 轴角编码器 分别还与转台相连 ； 所述雷达主天线接收信号后发送到第一射频网络， 所述第一射频网络将信号分成多路 后进入第一 T/R 组件， 信号进入第一 T/R 组件经过第一 T/R 组件内部的滤波以及信号放大 处理后， 进入第一混频模块， 第一混频模块将信号变频到第一接收机接收的频率范围。
5、后进 入第一接收机， 第一接收机对信号进行移相、 混频和采样后送入天线控制模块进行信号分 析 ； 所述副天线接收信号分别经过第二射频网络、 第二 T/R 组件、 第二混频模块、 第二接收 机的处理后进入天线控制模块后进行信号分析 ； 所述天线控制模块分析第一接收机和第二接收机的信号后， 向驱动模块发送命令， 驱 动转台转动， 同时通过轴角编码器编码转台的转动角度， 通过天线控制模块， 使转台转动到 相应的位置 ； 所述雷达主天线为螺旋天线， 包括第一至第五段微带线， 微带线的长度依次减小， 从第 一微带线至第五微带线依次连接且相互垂直并旋转成螺旋状结构。 2. 如权利要求 1 所述的一种主天线。
6、为螺旋天线的雷达系统， 其特征在于 ： 所述轴角编 码器采用光电式轴角编码器。 3. 如权利要求 1 所述的一种主天线为螺旋天线的雷达系统， 其特征在于 ： 所述 T/R 组 件为集光纤配线单元。 4. 如权利要求 3 所述的一种主天线为螺旋天线的雷达系统， 其特征在于 ： 所述转台为 多轴转台。 5. 如权利要求 1 所述的一种主天线为螺旋天线的雷达系统， 其特征在于 ： 所述第一接 收机为差模跟踪接收机或单脉冲跟踪接收机。 权 利 要 求 书 CN 104391292 A 2 1/4 页 3 一种主天线为螺旋天线的雷达系统 技术领域 0001 本发明公开了一种主天线为螺旋天线的雷达系统， 。
7、属于信号处理技术领域。 背景技术 0002 近几十年来， 天线和雷达都有惊人的发展， 但基本院里没有重大突破。目前， 天线 的种类形态层出不穷， 性能要求越来越高， 应用领域不断扩展， 军事装备和国民经济的迫切 需求推动和牵引着天线理论和技术的日新月异的发展， 在现代科学技术的众多领域中， 自 动控制技术起着越来越重要的作用。 所谓自动控制， 是指在没有人直接参与的情况下， 利用 外加的设备和装置， 使及其、 设备或生产过程自动的按照预定的规律进行， 而近几十年来， 自动控制技术的应用范围已扩展到社会生活的各个领域中， 已成为生活中不能缺少的组成 部分， 雷达天线的形状虽然千奇百怪， 但都有一。
8、个共同作用， 即都是把电磁波集中起来形成 波束实现定向辐射， 只是由于各种雷达所用的无线电波波长不同， 才使它们的天线外形呈 现出千姿百态的差异， 当强大的波束扫描到控制目标时， 根据雷达收到回波时天线所指示 的方位， 便可以知道目标的方位， 并根据波束由雷达发射到目标和由目标反射回到雷达所 需要的时间、 电波在空间的传播速度， 就可计算出雷达与目标直接的距离。 0003 专利号为 201210517630.7， 专利名称为一种雷达系统， 该专利针对现有技术中问 题提出了解决的问题， 但是该专利中雷达系统的功能并不十分全面， 没有充分的体现雷达 系统的功能。 0004 专利号为 2011800。
9、12113.8， 专利名称为一种雷达系统， 该专利指出了现有技术中 雷达系统尺寸和成本方面的问题， 也给出一定的解决方案， 但该解决方案过于理想化， 并没 有给出具体的实现技术手段。 0005 同时， 现有技术中常用的雷达系统普遍存在结构复杂， 功耗较大的问题， 需要进一 步改进。 0006 螺旋天线 (helical antenna) 是一种具有螺旋形状的天线。它由导电性能良好的 金属螺旋线组成， 通常用同轴线馈电， 同轴线的心线和螺旋线的一端相连接， 同轴线的外导 体则和接地的金属网 （或板） 相连接。螺旋天线的辐射方向与螺旋线圆周长有关。当螺旋线 的圆周长比一个波长小很多时， 辐射最强的。
10、方向垂直于螺旋轴 ； 当螺旋线圆周长为一个波 长的数量级时， 最强辐射出现在螺旋旋轴方向上。 发明内容 0007 本发明所要解决的技术问题是 ： 针对现有技术的缺陷， 提供一种主天线为螺旋天 线的雷达系统， 使用螺旋天线作为雷达副天线。 0008 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案 ： 一种主天线为螺旋天线的雷达系统， 包括雷达主天线、 第一射频网络、 第一 T/R 组件、 第一混频模块、 第一接收机、 天线控制模块、 副天线、 第二射频网络、 第二 T/R 组件、 第二混 频模块、 第二接收机、 驱动模块、 转台、 轴角编码器 ； 所述雷达主天线和副天线均位于转台 说 明 书 CN 1。
11、04391292 A 3 2/4 页 4 上 ； 所述雷达主天线、 第一射频网络、 第一 T/R 组件、 第一混频模块、 第一接收机、 天线控制 模块依次相连 ； 所述副天线、 第二射频网络、 第二 T/R 组件、 第二混频模块、 第二接收机、 天线控制模块 依次相连 ； 所述天线控制模块还分别与驱动模块和轴角编码器相连， 所述驱动模块、 轴角编码器 分别还与转台相连 ； 所述雷达主天线接收信号后发送到第一射频网络， 所述第一射频网络将信号分成多路 后进入第一 T/R 组件， 信号进入第一 T/R 组件经过第一 T/R 组件内部的滤波以及信号放大 处理后， 进入第一混频模块， 第一混频模块将信。
12、号变频到第一接收机接收的频率范围后进 入第一接收机， 第一接收机对信号进行移相、 混频和采样后送入天线控制模块进行信号分 析 ； 所述副天线接收信号分别经过第二射频网络、 第二 T/R 组件、 第二混频模块、 第二接收 机的处理后进入天线控制模块后进行信号分析 ； 所述天线控制模块分析第一接收机和第二接收机的信号后， 向驱动模块发送命令， 驱 动转台转动， 同时通过轴角编码器编码转台的转动角度， 通过天线控制模块， 使转台转动到 相应的位置 ； 所述雷达主天线为螺旋天线， 包括第一至第五段微带线， 微带线的长度依次减小， 从第 一微带线至第五微带线依次连接且相互垂直并旋转成螺旋状结构。 000。
13、9 作为本发明的进一步优化方案， 所述轴角编码器采用光电式轴角编码器。 0010 作为本发明的进一步优化方案， 所述 T/R 组件为集光纤配线单元。 0011 作为本发明的进一步优化方案， 所述转台为多轴转台。 0012 作为本发明的进一步优化方案， 所述第一接收机为差模跟踪接收机或单脉冲跟踪 接收机。 0013 本发明采用以上技术方案与现有技术相比， 具有以下技术效果 ： 本发明该雷达系 统结合了多种功能， 提高了系统的应用范围， 加上主天线和副天线的设计， 使雷达系统的信 号接收更加准确， 减少误差引起的接收失误等问题， 同时编码控制转台， 精确转台的转动角 度， 提供更加精确地信号接收功。
14、能， 设计新颖， 值得推广。 采用螺旋天线作为雷达的主天线， 有效的增强了雷达天线的增益。 附图说明 0014 图 1 是本发明的电路模块连接示意图。 0015 图 2 是本发明中， 螺旋天线的示意图 ； 其中 ： a 到 e 分别为不同长度的微带线。 具体实施方式 0016 下面详细描述本发明的实施方式， 所述实施方式的示例在附图中示出， 其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。 下面通过参 考附图描述的实施方式是示例性的， 仅用于解释本发明， 而不能解释为对本发明的限制。 说 明 书 CN 104391292 A 4 3/4 页 5 0017 本技术领。
15、域技术人员可以理解的是， 本发明中涉及到的相关模块及其实现的功能 是在改进后的硬件及其构成的装置、 器件或系统上搭载现有技术中常规的计算机软件程序 或有关协议就可实现， 并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。 例如， 改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的特 定功能。 因此， 可以理解的是， 本发明的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连 接组合关系， 而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。 0018 本技术领域技术人员可以理解的是， 本发明中提到的相关模块是用于执行本申请 中所述操作、 方法、 流程中的步骤、 。
16、措施、 方案中的一项或多项的硬件设备。 所述硬件设备可 以为所需的目的而专门设计和制造， 或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其 他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。 0019 本技术领域技术人员可以理解， 除非特意声明， 这里使用的单数形式 “一” 、“一 个” 、“所述” 和 “该” 也可包括复数形式。应该进一步理解的是， 本发明的说明书中使用的措 辞 “包括” 是指存在所述特征、 整数、 步骤、 操作、 元件和 / 或组件， 但是并不排除存在或添加 一个或多个其他特征、 整数、 步骤、 操作、 元件、 组件和 / 或它们的组。应该理解， 当我们称元 件。
17、被 “连接” 或 “耦接” 到另一元件时， 它可以直接连接或耦接到其他元件， 或者也可以存在 中间元件。此外， 这里使用的 “连接” 或 “耦接” 可以包括无线连接或耦接。这里使用的措 辞 “和 / 或” 包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。 0020 本技术领域技术人员可以理解， 除非另外定义， 这里使用的所有术语 （包括技术术 语和科学术语） 具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该 理解的是， 诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意 义一致的意义， 并且除非像这里一样定义， 不会用理想化或过于正式的含义来解释。 002。
18、1 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明 ： 本发明的电路模块连接示意图如图 1 所示， 一种主天线为螺旋天线的雷达系统， 包括 雷达主天线、 第一射频网络、 第一 T/R 组件、 第一混频模块、 第一接收机、 天线控制模块、 副 天线、 第二射频网络、 第二 T/R 组件、 第二混频模块、 第二接收机、 驱动模块、 转台、 轴角编码 器 ； 所述雷达主天线和副天线均位于转台上 ； 所述雷达主天线、 第一射频网络、 第一 T/R 组件、 第一混频模块、 第一接收机、 天线控制 模块依次相连 ； 所述副天线、 第二射频网络、 第二 T/R 组件、 第二混频模块、 第二接收机、 天线控。
19、制模块 依次相连 ； 所述天线控制模块还分别与驱动模块和轴角编码器相连， 所述驱动模块、 轴角编码器 分别还与转台相连 ； 所述雷达主天线接收信号后发送到第一射频网络， 所述第一射频网络将信号分成多路 后进入第一 T/R组件， 信号进入第一 T/R 组件经过第一 T/R 组件内部的滤波以及信号放大 处理后， 进入第一混频模块， 第一混频模块将信号变频到第一接收机接收的频率范围后进 入第一接收机， 第一接收机对信号进行移相、 混频和采样后送入天线控制模块进行信号分 析 ； 所述副天线接收信号分别经过第二射频网络、 第二 T/R 组件、 第二混频模块、 第二接收 机的处理后进入天线控制模块后进行信。
20、号分析 ； 说 明 书 CN 104391292 A 5 4/4 页 6 所述天线控制模块分析第一接收机和第二接收机的信号后， 向驱动模块发送命令， 驱 动转台转动， 同时通过轴角编码器编码转台的转动角度， 通过天线控制模块， 使转台转动到 相应的位置。 0022 所述螺旋天线如图 2 所示， 所述雷达主天线为螺旋天线， 包括第一至第五段微带 线， 微带线的长度依次减小， 从第一微带线至第五微带线依次连接且相互垂直并旋转成螺 旋状结构。 0023 作为本发明的进一步优化方案， 所述轴角编码器采用光电式轴角编码器。 0024 作为本发明的进一步优化方案， 所述 T/R 组件为集光纤配线单元。 0。
21、025 作为本发明的进一步优化方案， 所述转台为多轴转台。 0026 作为本发明的进一步优化方案， 所述第一接收机为差模跟踪接收机或单脉冲跟踪 接收机。 0027 上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明， 但是本发明并不限于上述实施 方式， 在本领域普通技术人员所具备的知识范围内， 还可以在不脱离本发明宗旨的前提下 做出各种变化。以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的 限制， 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上， 然而并非用以限定本发明， 任何熟悉本专业的 技术人员， 在不脱离本发明技术方案范围内， 当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动 或修饰为等同变化的等效实施例， 但凡是未脱离本发明技术方案内容， 依据本发明的技术 实质， 在本发明的精神和原则之内， 对以上实施例所作的任何简单的修改、 等同替换与改进 等， 均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。 说 明 书 CN 104391292 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104391292 A 7 。