[其他]微波移相鑒頻數字式單脈沖自頻調系統

在審

• 申請號: 101985000000144
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100144B
• 公開（公告）日: 1988-01-06
• 發明（設計）人: 周廣元;喬學禮;呂柏;欒德富
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 胡蘭芝

微波移相鑒頻數字式單脈沖自頻調適用于變頻或捷變頻雷達中，由具有和輸入信號幅度無關的線性微波移相鑒頻器、數字式本振頻率解算裝置、雷達接收期內始終進行調整的電壓控制振蕩器（ＶＣＯ）及即時循環修正誤差等構成。本發明簡化了自動頻率微調系統的構成，消除了ＶＣＯ調后漂移對跟蹤精度的影響。對微波波段波長２２ｃｍ～２ｃｍ，脈沖寬度為０．２μｓ至數微秒的雷達采用本發明均能得到較高的自頻調精度。

本發明適用于變頻或捷變頻的脈沖雷達能對單個發射脈沖完成本地振蕩器的自動頻率調整。

非相參頻率捷變雷達的發射頻率能夠實現脈間的變頻或捷變頻。由于變頻的范圍寬，并且未知，為此已有技術把自頻調的調整分成粗調整和精調整兩個過程完成。發明U.S.P No3.249.937是采用返波管本振先測量被跟蹤磁控管腔的固有諧振頻率的自動頻率跟蹤系統。然而由于諧振腔的固有諧振頻率和實際振蕩頻率之差、壓控振蕩器（VCO）的非線性等使系統的跟蹤誤差遠不能滿足雷達對自頻調精度的要求，還必須引入快速的第二次調整，如U.S Pat No3.611.380，其快速的自頻調其調整時間小于雷達發射脈沖的寬度，在窄脈沖情況下（＜α5μs）由于調整時間短限制了調整環路的增益，加上調整時間來自發射機的干擾、寬的調整帶寬給VCO帶來了附加的噪聲、測量諧振腔的自然諧振頻率引入的大功率環行器等使雷達實際有效發射功率的降低及VCO的調后漂移等使已有技術的自動頻率微調的精度和性能尚不能滿足對自頻調系統的要求。

本發明的目的在于發明一種適于不同的脈沖寬度雷達的單脈沖自頻調系統，較之已有技術具有頻率跟蹤精度高、系統的構成簡單、可靠性高、造價便宜、便于相似系統的歸一化，系列化。

來自發射機的微波發射脈沖，分成兩路，一路經過移相，一路不經移相，送至乘法器相乘，構成對發射信號頻率的寬帶鑒頻器，鑒頻器輸出為發射頻率的對應量。其其結果送至一接收頻率解算裝置求得對應發射頻率接收機本振頻率，在雷達接收期將本振頻率通過自動調整使鎖定于對應發射頻率的本振頻率上。通常的移相鑒頻器的輸出為A_f

A_f＝A21 ]]>Sin〔2π（f₁-f₀）τ〕

其中A₁為頻率f₁的被鑒頻信號送至乘法器的幅度、τ為延時時間產生移相，f₀為鑒頻器的中心頻率。這種鑒頻器的輸出A_f除和被測頻率f₁有關外還和輸入信號幅度A₁有關。本發明采用幅度穩定裝置通過微波限幅二極管（PIN管）慢速閉環穩幅、使輸入鑒頻器的被鑒頻信號的慢起伏消除，通過快速幅度穩定裝置（穩定幅度的響應時間＜α2μs）使脈間信號幅度變化消除，至使微波移相鑒頻器的輸出和輸入信號幅度無關。通常的鑒頻器輸出幅度和輸入信號頻率是正弦關系這將使本振頻率解算精度降低。本發明采用一次移相（τ）和高次移相（3τ、5τ…）校正鑒頻器線性，由延時τ和3τ、5τ等組合信號送至鑒頻器，其鑒頻器輸出為：