ka波段单脉冲和差网络
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２ ０ １ ７年 ４月 下
通信 设计 与应 用 ８ ５
ｋ ａ波段 单脉 冲和差 网络
王国泉 ， 郭宏博 （ 陕西黄河集团有限公司， 陕 西 西安７ １ ０ ０ ４ ３ ）
【 摘 要 】 单脉冲雷达设备 中最前端 中的一个重要的原 件就是和差网络 ， 它 的设计是 由四个阶梯型波导魔 Ｔ组成的 Ｋ 波段和差网络。与传统
的 波 导 匹配魔 Ｔ相 比较 ， 这 种 新 型 的 魔 Ｔ是 采 用 了阶 梯 型 过 渡 匹 配结 构 ， 因 此抗 震 性 能极 好 。 四 个魔 Ｔ排 列 连 接 会和 差 端 口形 成 一 条 直 线 ， 四 个 接 收 端 口就 形 成 了 “ 十” 字 型 结 构 的 分布 状 态 ， 这将 大 大 方便 系统 的 集 成 。 在 用 三 维 电磁 仿 真软 件 对 其 优 化 设 计 中 ， 在３ ４ ～ ３ ６ ＧＨ 的 范 围 内 ， 和 差器 每 个 端 口的 回 波 损 耗 将 大 于 １ ５ ｂ Ｂ， 在 端 口激 励 的 时候 输 出端 口 的 变化 幅度 也 都 是 小 于 Ｏ ． １ ｄ Ｂ的， 相位都Ｊ ｈ－ Ｔ ５ 。 。本 文 最 后 ， 将 得 出失 误
测试结果， 并 且和 仿 真 结 果 进 行 对 比 。
【 关键词 】 魔 Ｔ单脉冲 ； 和 差网络 ； Ｋ ａ波段 ； 测试
【 中图分类号 ］ Ｔ Ｎ ９ ５ ８ ． ４
【 文献标 识码 】 Ａ
【 文章编号 ］ １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ （ ２ ０ １ ７ Ｊ ０ ８ — ０ ０ ８ ５ — ０ ２
１ 和差 网络模型 的工作原理
在文章 中， 差 分 网络 由 四 个 波 导 魔 Ｔ组 成 ， 整 体 效 果 是 形
成八端 １ ２ ＇ 无 源 插 件 组 件 。当接 收 到 电线 时 ． 四个 天 线 接 收 到 的
回 波 信 息 通 过 两 级信 号 ， 仰 角差 信 号 和 方 位 差 信 号 。 差 分 网络
的 工 作 原 理 如 图 １所 示 。 １ ， ２， ３． ４ 波 段 端 口 输 入 从 天 线 那 里
接 收 到 的 信 号 中输入 ， 在 Ｉ、 Ⅱ波 导 魔 Ｔ中 ， 信号 １ 、 信号２ 、 信 号 ３和 信 号 ４进 行 了第 一 次 的 信 息 加 减 ， 信 息 输 出后 将 在 Ⅲ 。 Ⅳ 波 导 魔 Ｔ 中进 行 第 一 次 的信 息加 减 。 最 后 。 在 第 ５端 口 ， 也 就 是 Ⅲ魔 Ｔ 中的 ∑ 支路 获得 信 号信 息 ； 在 ６端 口， 也 就 是 Ⅲ魔 Ｔ 中的 △ 支 路 获 得 俯 仰 差 信 号 信 息 ； 在 第 ８端 口 中 。 即Ⅳ 波 导
困 田 田 田
和恼峙５ 俯仰ｌ 夔溶骖６ 水平静龠母
图 １单脉冲和差 网络原理 示意图
能好 的 端 口 ， 在 微 波 集 成 电路 、 电子 对 抗 设 备 和 制 导 系统 中 广
泛 应 用 。 传 统 雷 达 体 制 只 是 将 它 放 在 天 线 之 后 从 而 产 生所 需
差等相关数据。 但 是 随 着 通 讯 事 业 和 通讯 技 术 的 不 断 魔 ∑ 支路 得 到 水 平 信 号信 息 ；而 第 ７端 口 ，也 就 是 Ⅳ 波 导魔 要 的 和 ， 发展 和 革 新 ， 高频 宽 带 魔 Ｔ 开始 备 受 关 注 。 然 而 ， 在 传 统 的 雷 △ 支路 输 出 的信 息不 适 用 ， 只 能接 一 个等 效 负载 。 达 系统 中 ， 平 坦 的 电路 魔 Ｔ容 易 受到 寄 生 干扰 。 不 适 合 在 高频
２ 波导魔 Ｔ 设 计和仿真分析
波 导 魔 Ｔ属 于微 波 范 围 ，是 毫 米 波 电路 中的 重 要 组 成 部
环境 下 工作 ， 因此 毫 米 波 魔 Ｔ仍 然 是 当今研 究 的 热 点 。 普 通 的 Ｈ— Ｔ接 口和 Ｈ— Ｔ接 头 组 成 了双 Ｔ接 头魔 Ｔ 但 是
分， 主要 作 用 是 功 率 的 分 配 合 成 ， 它 具备 了容 量 高的 功 率 和 性
新 型 光 纤 分 布 系统 方 案 ，主 要 构 成 包括 接 入 控 制 单 元 以 及 远 近 端 扩展 单 元 ， 能 够 支持 多 业务 ， 利 用光 纤 与 复合 光 缆 而 实现 的 传 输 ．此 方 案 能 够 有 效 的 避 免 传 统 分 布 系统 的 建设 难 度 大
的 问题 以及 弱覆 盖 问 题 ．被 应 用 于施 工 困难 以及 路 由 复 杂 区
域 建设 ＿ Ｉ Ｊ ｎ
分 系统和 ４ Ｇ室 分是 隔 离的 ， 因此 不 会 影 响现 有 的 通 信 系统 ， 能 够 确保 ＭＩ Ｍ０ 系统 运行 的稳 定 性 ， 为 用 户提 供优 质 的 体验
３ ． ２ Ｌ Ｉ Ｅ和 ４ Ｇ双路单极化天线共用模式
所 谓 的 双 通 道 单 极 化 天 线共 用建 设 ．主要 是 在 Ｌ Ｉ Ｅ 室 分
建 设 的 过 程 中 ，设 置 双 通 道 ，借 助 两路 射 频 单 元 功 能 ． 实现 ＵＥ 室 分 的 ＭＩ Ｍ０ 功 能 。在 实 际建 设 的过 程 中 ． 系统 和 ４ Ｇ网 络 联 合 建 设 。ＵＥ 室分 双 路 中的 某路 射 频 和 ４ Ｇ 网络 ． 使用同
套 天 馈 系统 ， 其 余 一 路 射 频使 用 独 立 天 馈 系统 ， 以确保 Ｌ Ｉ Ｅ 室
２ ． ４ 其它 方案
ＵＥ 室分 方 案 除 了上 述 方 案 外 ， 还 包 括 以 下方 案 ： 泄 露 电 缆 分 布 系统 方 案 利 用 泄 露 电缆 与 耦 合 器等 ． 实现 信 号 传
输． 用于隧道与地铁 Ｌ Ｉ Ｅ室分 建设 。＠Ｌ ａ ｍ ｐ ｓ ｉ ｔ ｅ分布 系统。利 分 双路 能 够利 用单 极 化 天线 ． 来 实 现 室 内信 号覆 盖 此 建 设模
通信 设计 与应 用 ８ ５
ｋ ａ波段 单脉 冲和差 网络
王国泉 ， 郭宏博 （ 陕西黄河集团有限公司， 陕 西 西安７ １ ０ ０ ４ ３ ）
【 摘 要 】 单脉冲雷达设备 中最前端 中的一个重要的原 件就是和差网络 ， 它 的设计是 由四个阶梯型波导魔 Ｔ组成的 Ｋ 波段和差网络。与传统
的 波 导 匹配魔 Ｔ相 比较 ， 这 种 新 型 的 魔 Ｔ是 采 用 了阶 梯 型 过 渡 匹 配结 构 ， 因 此抗 震 性 能极 好 。 四 个魔 Ｔ排 列 连 接 会和 差 端 口形 成 一 条 直 线 ， 四 个 接 收 端 口就 形 成 了 “ 十” 字 型 结 构 的 分布 状 态 ， 这将 大 大 方便 系统 的 集 成 。 在 用 三 维 电磁 仿 真软 件 对 其 优 化 设 计 中 ， 在３ ４ ～ ３ ６ ＧＨ 的 范 围 内 ， 和 差器 每 个 端 口的 回 波 损 耗 将 大 于 １ ５ ｂ Ｂ， 在 端 口激 励 的 时候 输 出端 口 的 变化 幅度 也 都 是 小 于 Ｏ ． １ ｄ Ｂ的， 相位都Ｊ ｈ－ Ｔ ５ 。 。本 文 最 后 ， 将 得 出失 误
测试结果， 并 且和 仿 真 结 果 进 行 对 比 。
【 关键词 】 魔 Ｔ单脉冲 ； 和 差网络 ； Ｋ ａ波段 ； 测试
【 中图分类号 ］ Ｔ Ｎ ９ ５ ８ ． ４
【 文献标 识码 】 Ａ
【 文章编号 ］ １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ （ ２ ０ １ ７ Ｊ ０ ８ — ０ ０ ８ ５ — ０ ２
１ 和差 网络模型 的工作原理
在文章 中， 差 分 网络 由 四 个 波 导 魔 Ｔ组 成 ， 整 体 效 果 是 形
成八端 １ ２ ＇ 无 源 插 件 组 件 。当接 收 到 电线 时 ． 四个 天 线 接 收 到 的
回 波 信 息 通 过 两 级信 号 ， 仰 角差 信 号 和 方 位 差 信 号 。 差 分 网络
的 工 作 原 理 如 图 １所 示 。 １ ， ２， ３． ４ 波 段 端 口 输 入 从 天 线 那 里
接 收 到 的 信 号 中输入 ， 在 Ｉ、 Ⅱ波 导 魔 Ｔ中 ， 信号 １ 、 信号２ 、 信 号 ３和 信 号 ４进 行 了第 一 次 的 信 息 加 减 ， 信 息 输 出后 将 在 Ⅲ 。 Ⅳ 波 导 魔 Ｔ 中进 行 第 一 次 的信 息加 减 。 最 后 。 在 第 ５端 口 ， 也 就 是 Ⅲ魔 Ｔ 中的 ∑ 支路 获得 信 号信 息 ； 在 ６端 口， 也 就 是 Ⅲ魔 Ｔ 中的 △ 支 路 获 得 俯 仰 差 信 号 信 息 ； 在 第 ８端 口 中 。 即Ⅳ 波 导
困 田 田 田
和恼峙５ 俯仰ｌ 夔溶骖６ 水平静龠母
图 １单脉冲和差 网络原理 示意图
能好 的 端 口 ， 在 微 波 集 成 电路 、 电子 对 抗 设 备 和 制 导 系统 中 广
泛 应 用 。 传 统 雷 达 体 制 只 是 将 它 放 在 天 线 之 后 从 而 产 生所 需
差等相关数据。 但 是 随 着 通 讯 事 业 和 通讯 技 术 的 不 断 魔 ∑ 支路 得 到 水 平 信 号信 息 ；而 第 ７端 口 ，也 就 是 Ⅳ 波 导魔 要 的 和 ， 发展 和 革 新 ， 高频 宽 带 魔 Ｔ 开始 备 受 关 注 。 然 而 ， 在 传 统 的 雷 △ 支路 输 出 的信 息不 适 用 ， 只 能接 一 个等 效 负载 。 达 系统 中 ， 平 坦 的 电路 魔 Ｔ容 易 受到 寄 生 干扰 。 不 适 合 在 高频
２ 波导魔 Ｔ 设 计和仿真分析
波 导 魔 Ｔ属 于微 波 范 围 ，是 毫 米 波 电路 中的 重 要 组 成 部
环境 下 工作 ， 因此 毫 米 波 魔 Ｔ仍 然 是 当今研 究 的 热 点 。 普 通 的 Ｈ— Ｔ接 口和 Ｈ— Ｔ接 头 组 成 了双 Ｔ接 头魔 Ｔ 但 是
分， 主要 作 用 是 功 率 的 分 配 合 成 ， 它 具备 了容 量 高的 功 率 和 性
新 型 光 纤 分 布 系统 方 案 ，主 要 构 成 包括 接 入 控 制 单 元 以 及 远 近 端 扩展 单 元 ， 能 够 支持 多 业务 ， 利 用光 纤 与 复合 光 缆 而 实现 的 传 输 ．此 方 案 能 够 有 效 的 避 免 传 统 分 布 系统 的 建设 难 度 大
的 问题 以及 弱覆 盖 问 题 ．被 应 用 于施 工 困难 以及 路 由 复 杂 区
域 建设 ＿ Ｉ Ｊ ｎ
分 系统和 ４ Ｇ室 分是 隔 离的 ， 因此 不 会 影 响现 有 的 通 信 系统 ， 能 够 确保 ＭＩ Ｍ０ 系统 运行 的稳 定 性 ， 为 用 户提 供优 质 的 体验
３ ． ２ Ｌ Ｉ Ｅ和 ４ Ｇ双路单极化天线共用模式
所 谓 的 双 通 道 单 极 化 天 线共 用建 设 ．主要 是 在 Ｌ Ｉ Ｅ 室 分
建 设 的 过 程 中 ，设 置 双 通 道 ，借 助 两路 射 频 单 元 功 能 ． 实现 ＵＥ 室 分 的 ＭＩ Ｍ０ 功 能 。在 实 际建 设 的过 程 中 ． 系统 和 ４ Ｇ网 络 联 合 建 设 。ＵＥ 室分 双 路 中的 某路 射 频 和 ４ Ｇ 网络 ． 使用同
套 天 馈 系统 ， 其 余 一 路 射 频使 用 独 立 天 馈 系统 ， 以确保 Ｌ Ｉ Ｅ 室
２ ． ４ 其它 方案
ＵＥ 室分 方 案 除 了上 述 方 案 外 ， 还 包 括 以 下方 案 ： 泄 露 电 缆 分 布 系统 方 案 利 用 泄 露 电缆 与 耦 合 器等 ． 实现 信 号 传
输． 用于隧道与地铁 Ｌ Ｉ Ｅ室分 建设 。＠Ｌ ａ ｍ ｐ ｓ ｉ ｔ ｅ分布 系统。利 分 双路 能 够利 用单 极 化 天线 ． 来 实 现 室 内信 号覆 盖 此 建 设模