专利名称：跟踪空中微波辐射源的电子角跟踪系统的制作方法
技术领域：
本发明属反辐射导弹技术领域，更确切地说被动雷达探测技术或电子侦察
背景技术：
雷达跟踪系统由精密万向伺机跟踪系统发展为相控阵，其跟踪精度和速度有了质的飞跃，既解决了多目标跟踪的难题，又省却了复杂的精密伺服跟踪系统，这是国外第三代跟踪雷达革新的标志。目前相控阵雷达已成为常规军用雷达。
现今国外导引头的发展趋势是雷达导引头角跟踪系统的电子化，发展方向为捷联型的相控阵导引头和电子角跟踪导引头。电子角跟踪系统具有相控阵的功能，但结构较简单。在雷达相干仪的基础上，增加微波时延跟踪系统，就组成了电子角跟踪系统。在对空间目标进行角跟踪时，无需复杂的万向伺服系统，因此其跟踪速度有了质的变化，可在导弹快速旋转状态下，对空间目标进行角跟踪。
发明内容
本发明向被动反辐射导引头提供了其关键系统电子角跟踪系统，也向电子侦察手段提供了一个选择，并且本发明也可用于海上森林救援用的罹难目标探测。
本发明是有关一种电子角跟踪系统，它由双天线、双路接受机、微波固定延迟线、微波可变延迟线、限幅放大器、自控放大器、A/D转换器、数字积分器、截获器、电子开关、角搜索电路及微分电路等整件组成。首先由空中目标发出的微波信号经双天线被接收机接收。天线可采用介质充填的宽波瓣螺旋天线或采用陶瓷介质充填的螺锤节杆天线，波瓣宽度复盖导引头所需的跟踪角，实现广角电子角跟踪。二个天线后面分别接二个对称的接收机，其中一路接收机，接微波数控可变延迟线的输入端，产生延迟时间T，另一路的微波延迟线工作在固定微波延迟线状态，产生延迟时间T0，用来调整二路接收机，使其满足幅相平衡，微波数控可变延迟线被用来自动调节延迟量，使二路接收机的时差为(T-T0)，跟踪由行程差造成的二路接收机的输入时差τ，实现电子角跟踪，也可称时差跟踪器。微波数控可变延迟线的位数，采用七位或八位，根据系统要求的角跟踪范围、天线间的间距和工作波段而定。每一位的延迟时间用数码信号控制，当数码信号为1时，接通延迟，延迟时间为τ1，当数码信号为0时，则延迟为0，每位延迟可按 设置。微波乘法器在电子角跟踪系统中，是误差产生元件，用来产生因二路接收机的时差和引入的延迟而造成的正交分量，其中正弦分量作为电子角跟踪系统误差信号，其余弦分量作为截获器输入信号。微波乘法器输出的正弦信号经自动控制放大器被放大并输入到数字积分器中。A/D转换和数字积分器是电子角跟踪系统的控制电路。对于脉冲信号，控制电路中应包括检波器和低频放大器。控制电路亦可采用模拟电路，A/D转换输出，去控制微波数控可变延迟线的延迟量，数字积分器需改成模拟积分器。目标视线角速度信号的提�。纱邮只制鞯氖涑鼍⒎值玫�。也可从自动控制放大器的输出经低通滤波器获得。截获器和电子开关是为了实现电子角跟踪系统的角度搜索和角度跟踪的转换。系统角度搜索时，由电子开关将角搜索电路产生的锯齿搜索电压，去控制多位数控微波延迟线，实现角度搜索，截获器根据信号最大原理，控制电子开关接通跟踪系统。本发明是一个平面的角度跟踪系统，可用于旋转弹，一个通道即能对空间目标进行全方向角度跟踪。如用在不旋转弹上，需要二个平面(方位和俯仰)对目标进行角度跟踪，则需用二个电子角跟踪通道。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明图1是双模制导导弹导引头，图1a是旋转导弹导引头，图2是非旋转导弹导引头；图2电子角跟踪系统的线路图；图3是自动控制放大器框图。
具体实施方法图1是一种双模制导导弹导引头，通常该导引头有两个制导模式，一种是红外制导(图1a中的第二模式导引头)另一个制导模式为被动雷达制导，其核心就是就是本发明的电子角跟踪装置。图1a是采用两根天线的旋转导弹弹头，一个通道即能对空间目标进行全方向角跟踪。图1b是采用四根天线非旋转导弹弹头，它采用两个电子角跟踪通道(方位通道和俯仰通道)对目标进行角跟踪。
图2是本发明电子角跟踪装置线路框图，它由天线(1)、天线(2)、接收机(3)、接收机(4)、微波固定延迟线(5)、微波数控可变延迟线(6)、限幅放大器(7)、限幅放大器(8)、微波乘法器(9)、自动控制放大器(10)、截获器(11)、A/D转换器(12)、数字积分器(13)、电子开关(14)、角搜索电路(15)及微分电路(17)、低通滤波器18等整件组成。首先由空中目标发出的微波信号经天线(1)、天线(2)被接收机接收。天线(1)、天线(2)采用陶瓷介质充填的螺锤节杆天线，波瓣宽度复盖导引头所需的跟踪角，实现广角电子角跟踪。二个天线后面分别接二个对称的接收机，其中一路接收机输出信号给微波数控可变延迟线，产生延迟时间T，另一路输出信号给微波固定延迟线(5)，产生延迟时间T0，用来调整二路接收机，使其满足幅相平衡，微波数控可变延迟线(6)被用来自动调节延迟量，使二路接收机的时差为(T-T0)，跟踪由行程差造成的二路接收机的输入时差τ，实现电子角跟踪，也可称时差跟踪。微波数控可变延迟线(6)的位数，采用七位或八位，根据系统要求的角跟踪范围、天线间的间距和工作波段而定。每一位的延迟时间用数码信号控制，当数码信号为1时，接通延迟，延迟时间为τ1，当数码信号为0时，则延迟为O，每位延迟可按 设置。微波乘法器9在电子角跟踪系统中，是误差产生元件，用来产生因二路接收机的时差引入的延迟而造成的正交分量，其中正弦分量作为电子角跟踪系统误差信号，经自动控制放大器(10)放大，并输入到A/D模数转换器(12)，将模拟信号转换成数字信号，再输入到数字积分器(13)和电子开关(14)，去控制微波可变延迟线(5)，完成电子角跟踪系统的闭合。A/D转换12和数字积分器13是电子角跟踪系统的控制电路。对脉冲信号，自动控制放大器10应包括检波器和低频放大器，图5所示。目标视线角速度信号的提�。纱邮只制�13的输出经微分电路17微分得到。也可从自动控制放大器10的输出经低通滤波器18获得。余弦分量是作为截获器11输入信号。截获器11和电子开关14是为了实现电子角跟踪系统，余弦信号经截获器(11)，去控制电子开关(14)状态的转换，电子开关(14)动作前，把角搜索电路(15)的搜索电压加至微波数控可变延迟线(6)，实现角度搜索。电子开关(14)动作后，将数字积分(13)的信号输入到微波可变延迟线(6)，实现电子角跟踪系统的闭合。电子开关(14)动作后，将数字积分器(13)的信号经微分电路(17)微分后，就可得到导弹和目标的视线角速度信号，经处理后可输给自动驾驶仪作导弹控制信号，也可将自动控制放大器(10)的输出信号，经低通滤波器(18)得到导弹目标和视线角速度信号。截获器11和电子开关14是为了实现电子角跟踪系统角度搜索和角度跟踪的转换。系统角度搜索时，由电子开关14将角搜索电路15产生的锯齿搜索电压，去控制多位数控微波可变延迟线6，实现角度搜索，截获器11根据信号最大原理，控制电子开关14接通跟踪系统。本发明是一个平面的角度跟踪系统，可用于旋转弹，一个通道即能对空间目标进行全方向角度跟踪。如用在不旋转弹上，需要二个平面(方位和俯仰)对目标进行角度跟踪，则需用二个电子角跟踪通道。
权利要求
1一种微波辐射源探测系统，它包括天线1、天线2、接收机3、接收机4、微波固定延迟线5、微波数控可变延迟线6、限幅放大器7、限幅放大器8、微波乘法器9、自动控制放大器10、截获器11、模/数转换器(A/D转化器)12、数字积分器13、电子开关14、角搜索电路15、微分电路17、低通滤波器18。其特征是天线1、天线2接收空间辐射的微波，并将接收到的微波输入到接收机3和接收机4。接收机4将接收的微波信号输入到微波数控可变延迟线6，经微波可变延迟线6产生延迟时间T。接收机2的输出接微波固定延迟线5的输入端。接收机3的输出信号经微波固定延迟线产生延迟时间T0。限幅放大器7和限幅放大器8将微波数控可变延迟线6输出的信号T和微波固定延迟线5输出的信号T0予以放大并输入到微波乘法器9中，并且微波乘法器9输出因二路信号的时差(T-T0)和引入的延迟而造成的二个相互正交的分量(sin、cos信号)，既作为电子角跟踪系统的误差信号的正弦分量和作为截获器输入信号的余弦分量。正弦分量被输入到自动控制放大器10中。自动控制放大器10将正弦信号输入到数字积分器13中，或输入到低通滤波器18中，以输出视线角速度信号。数字积分器13输出信号驱动电子开关，控制数字可变延迟线6的延迟量，或输出信号到微分电路中，经微分电路产生视线角速度信号。
2 根据权利要求1的天线1和天线2，其特征在于此天线采用介质充填的宽波瓣螺旋天线或陶瓷介质充填的螺锤节杆天线，波瓣宽度覆盖所需的跟踪角度。天线1和天线2有一间隔距离。
3 根据权利要求1的数控可变延迟线6，其特征在于其所采用数字位数为七位或八位数。根据电子角跟踪系统要求的角跟踪范围、天线1和天线2之间的间隔和工作波段而定。每一位的延迟时间用数码信号控制，当数码信号为1时，接通延迟，延迟时间为τ；当数码信号为0时，则延迟为0。每位延迟按 设置。
4 根据权利要求1的微波乘法器9，其特征在于产生二个正交分量，正弦分量为电子角跟踪系统误差信号，余弦分量被输入到截获器中。
5 根据权利要求1的数字积分器，其特征在于其功能为一个控制电路，用于控制微波数控可变延迟线6的延迟量。
6 根据权利要求1的截获器11和电子开关14，其特征在于实现电子角跟踪的角度搜索和角度跟踪的转换。角度搜索时，由电子开关14将角搜索电路15产生的锯齿搜索电压去控制多位微波数控延迟线6，实现角度跟踪。截获器11则控制电子开关接通跟踪系统
7 根据权利要求1的微分电路17，其特征是用于产生导弹和目标的视线角速度信号。
全文摘要
本发明是在雷达相位干涉仪增加了可控微波延迟T和固定微波延迟线T0，构成一个时延跟踪系统跟踪时差，从而使得该系统能探测空间辐射源相对于本系统视线的角度并跟踪空间辐射。
文档编号G01S7/02GK1715952SQ20041002550
公开日2006年1月4日 申请日期2004年6月28日 优先权日2004年6月28日
发明者胡福昌, 任志成, 周月妹, 罗清茂, 刘学庆, 蔡晔, 糜瑞德 申请人:上海无线电设备研究所
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