本發(fā)明涉及調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)及射頻對消方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今應(yīng)用最為廣泛的兩種體制雷達(dá)分別是調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)和脈沖雷達(dá)，其中調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)具有集成度高、體積小、近距離分辨率高等特點，特別適用于汽車等領(lǐng)域?qū)Ω黝愋筒煌δ芾走_(dá)的要求，目前絕大部分汽車?yán)走_(dá)就是采用調(diào)頻連續(xù)波體制。但調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)由于是連續(xù)工作，無法像脈沖雷達(dá)通過分時選通的方式來規(guī)避泄漏信號，因而如果不進(jìn)行有效處理，調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)中進(jìn)入接收機(jī)通道內(nèi)的泄漏信號將嚴(yán)重影響接收機(jī)的性能，嚴(yán)重時甚至將導(dǎo)致接收機(jī)無法接受到正常信號。

通常泄漏信號的強(qiáng)度與雷達(dá)發(fā)射信號的強(qiáng)度以及發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的隔離度有關(guān)，基于此目前降低泄漏信號的方法主要有兩種，第一種方法是減小發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率，在隔離度一定的情況下，減少了發(fā)射功率則進(jìn)入接收機(jī)的泄漏信號也勢必會減小，但這種方法是以降低整個雷達(dá)的性能為代價，而發(fā)射功率不夠會導(dǎo)致雷達(dá)作用距離過短，減少了駕駛?cè)藛T的有效反應(yīng)時間；第二種方法是提高發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的隔離度，具體包括兩種實現(xiàn)方法：一種是物理方法，即選用高隔離度的環(huán)形器或者收發(fā)天線不共用，發(fā)射天線與接受天線分開設(shè)計和擺放，但該類方法由于器件性能存在固有限制和體積等要求，如環(huán)形器的隔離度最高也僅為30dB左右，接收天線和發(fā)射天線之間的隔離度也僅在50dB左右，目前絕大部分雷達(dá)就是采用雙天線分開設(shè)計以最大程度地提高隔離度，然而雙天線的設(shè)計勢必會增大雷達(dá)的體積，無法滿足小型化的趨勢要求；另一種方法則是等效方法，即在物理方法的基礎(chǔ)上通過電路設(shè)計和算法調(diào)整，將接收機(jī)通道內(nèi)的泄漏信號進(jìn)行數(shù)值上的削弱，從而等效為提高了發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的隔離度。

削減進(jìn)入接收機(jī)內(nèi)部的泄漏信號具體有多種實現(xiàn)方式，目前使用最為廣泛的即是射頻對消技術(shù)。針對射頻對消技術(shù)，目前主要采用以下幾種方案：第一種是采用晶體管作為受控電阻進(jìn)行設(shè)計，電路中需要用到較多的無源結(jié)構(gòu)，且受限于基片材料的性能，越是低頻時結(jié)構(gòu)尺寸越大，導(dǎo)致整體系統(tǒng)所需面積龐大，不能滿足小型化需求；若基于晶體管采用MMIC芯片工藝來設(shè)計，雖然可以解決系統(tǒng)尺寸過大的問題，但芯片初期設(shè)計以及流片加工等所需的成本非常高；第二種是采用射頻芯片進(jìn)行設(shè)計實現(xiàn)，設(shè)計結(jié)構(gòu)通常較為簡單，且受限于移相器芯片的性能，無法實現(xiàn)相位360度的調(diào)制，并且移相器的控制位數(shù)也不高，使得芯片的調(diào)制精度不高，目前能達(dá)到的最小相位偏移也大于1度以上，因而相應(yīng)的對消效果并不徹底；另一種是采用多個移相器芯片實現(xiàn)，雖然性能可以得到提升，但由于適用于高頻率應(yīng)用范圍的移相器芯片通常價格昂貴，若同時使用多個移相器，則會大大增加整個系統(tǒng)所需的成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)全相范圍射頻信號對消且對消效果好、所需成本低、以及適用范圍廣的用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)及射頻對消方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)，包括：

信號獲取模塊，用于從發(fā)射通道中獲取部分發(fā)射信號輸出；

矢量調(diào)制模塊，用于輸入一路所述部分發(fā)射信號，執(zhí)行先移相、再正交調(diào)制的幅度與相位調(diào)制后，輸出與進(jìn)入接收通道的泄露信號反相的初始對消信號；

增益調(diào)節(jié)模塊，用于對所述初始對消信號進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，輸出與所述泄露信號等幅的目標(biāo)對消信號；

對消模塊，用于將目標(biāo)對消信號接入接收通道中并與所述泄露信號進(jìn)行疊加，得到對消后接收信號。

作為本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述矢量調(diào)制模塊包括：

移相單元，用于將所述部分發(fā)射信號進(jìn)行初始移相，輸出移相后信號；

正交調(diào)制單元，用于將所述移相后信號正交耦合為兩路正交信號，所述兩路正交信號分別進(jìn)行幅度調(diào)制后合路為一路信號，得到與所述泄露信號反相的初始對消信號輸出。

作為本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述正交調(diào)制單元包括依次連接的第一正交耦合器、正交調(diào)制電路以及第一合路器，所述正交調(diào)制電路包括分別對應(yīng)所述兩路正交信號的兩條調(diào)制支路，每條所述調(diào)制支路級聯(lián)設(shè)置有衰減器以及可變增益放大器。

作為本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述增益調(diào)節(jié)模塊包括級聯(lián)連接的衰減單元、可變增益放大單元；所述衰減單元包括一個衰減器，所述可變增益放大單元包括兩個可變增益放大器，所述一個衰減器設(shè)置在所述兩個可變增益放大器之間。

作為本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括分別與所述信號獲取模塊、所述矢量調(diào)制模塊、所述增益調(diào)節(jié)模塊以及對消模塊連接的用于檢測對消后誤差，并控制產(chǎn)生目標(biāo)對消信號的誤差檢測及控制模塊，所述誤差檢測及控制模塊包括依次連接的參考源單元、鏡像抑制混頻單元、混頻單元以及數(shù)據(jù)采集及處理單元，所述鏡像抑制混頻單元輸入所述信號獲取模塊輸出的一路所述部分發(fā)射信號，并與所述參考源單元產(chǎn)生的參考源信號進(jìn)行鏡像抑制混頻，輸出鏡像抑制混頻后信號；所述混頻單元將所述鏡像抑制混頻后信號與所述對消模塊得到的對消后接收信號進(jìn)行混頻，得到帶有誤差偏移的中頻檢測信號輸出；所述數(shù)據(jù)采集及處理單元采樣所述中頻檢測信號、所述參考源信號進(jìn)行比較，得到對消后誤差，根據(jù)所述對消后誤差，產(chǎn)生控制信號輸出給所述矢量調(diào)制模塊、所述增益調(diào)節(jié)模塊。

作為本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鏡像抑制混頻單元包括第二正交耦合器、等分功分器、第一混頻器、第二混頻器以及第三正交耦合器，所述第二正交耦合器接入一路所述部分發(fā)射信號，正交耦合為兩路信號，分別輸出給所述第一混頻器、第二混頻器，所述等分功分器接入所述參考源單元產(chǎn)生的參考源信號，等分為兩路信號分別輸出給所述第一混頻器、第二混頻器，所述第一混頻器、第二混頻器的混頻輸出分別輸出至所述第三正交耦合器進(jìn)行正交耦合，得到鏡像抑制混頻后信號輸出。

作為本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述信號獲取模塊包括相互連接的第一耦合器、第二耦合器，所述第一耦合器從雷達(dá)的發(fā)射通道與環(huán)形器之間耦合部分發(fā)射信號，經(jīng)所述第二耦合器耦合為兩路輸出；所述對消模塊包括第三耦合器，通過所述第三耦合器將目標(biāo)對消信號耦合至接收通道中。

一種用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消方法，步驟包括：

從發(fā)射通道中獲取部分發(fā)射信號輸出；

輸入一路所述部分發(fā)射信號，執(zhí)行先移相、再正交調(diào)制的幅度與相位調(diào)制后，輸出與進(jìn)入接收通道的泄露信號反相的初始對消信號；

對所述初始對消信號進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，輸出與所述泄露信號等幅的目標(biāo)對消信號；

將目標(biāo)對消信號接入接收通道中并與所述泄露信號進(jìn)行疊加，得到對消后接收信號。

作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述幅度與相位調(diào)制的具體步驟包括：

將所述部分發(fā)射信號進(jìn)行初始移相，輸出移相后信號；

將所述移相后信號正交耦合為兩路正交信號，所述兩路正交信號分別進(jìn)行幅度調(diào)制后合路為一路信號，得到與所述泄露信號反相的初始對消信號輸出。

作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括誤差檢測及控制步驟，具體步驟包括：

輸入一路所述部分發(fā)射信號，并與產(chǎn)生的參考源信號進(jìn)行鏡像抑制混頻，輸出鏡像抑制混頻后信號；

將鏡像抑制混頻后信號與得到的所述對消后接收信號進(jìn)行混頻，得到帶有誤差偏移的中頻檢測信號輸出；

采樣所述中頻檢測信號、所述參考源信號進(jìn)行比較，得到對消后誤差，根據(jù)所述對消后誤差產(chǎn)生控制信號控制執(zhí)行所述幅度與相位調(diào)制、以及所述增益調(diào)節(jié)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)的優(yōu)點在于：

1)本發(fā)明用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)，通過信號獲取模塊獲取發(fā)射通道的部分發(fā)射信號，進(jìn)行幅度和相位的雙重調(diào)制后，由矢量調(diào)制模塊、增益調(diào)節(jié)模塊產(chǎn)生一組與泄漏信號幅度相同但相位相反的對消信號，對消模塊將對消信號送入接收機(jī)中與泄漏信號疊加后相互抵消，實現(xiàn)射頻對消功能，極大程度削弱了進(jìn)入接收機(jī)的泄漏信號，從而能夠有效解決連續(xù)波雷達(dá)信號泄漏問題，可以應(yīng)用于汽車?yán)走_(dá)等連續(xù)波雷達(dá)中保證接收機(jī)的正常工作；

2)本發(fā)明用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)，通過矢量調(diào)制模塊、增益調(diào)節(jié)模塊將幅度和相位調(diào)制過程分開執(zhí)行，前端矢量調(diào)制模塊采用先移相、再正交調(diào)制的調(diào)制方式，不受移相精度、控制位數(shù)限制，可方便的實現(xiàn)360度范圍全相的相位精細(xì)調(diào)制，后端增益調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行進(jìn)一步幅度精細(xì)調(diào)制，可以增大幅度的動態(tài)調(diào)節(jié)的范圍，使得精確得到所需相位、幅度的對消信號，實現(xiàn)徹底的射頻對消，同時能夠靈活的適用于不同連續(xù)波雷達(dá)中對不同類型的泄漏信號進(jìn)行對消，適用范圍廣且對消效果好；

3)本發(fā)明用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)，在前級通過一個移相器進(jìn)行相位的初始調(diào)制，后級由正交調(diào)制單元在前端移相器調(diào)相精度的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實現(xiàn)所需精度的相位調(diào)制，僅需一個移相器即可滿足高精度相位調(diào)制需求，相比于傳統(tǒng)的需要采用多個移相器獲取高精度相位調(diào)制，能夠保證對消效果的同時，大大節(jié)省系統(tǒng)所需成本；

4)本發(fā)明用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)，增益調(diào)節(jié)模塊進(jìn)一步包括級聯(lián)的衰減器以及可變增益放大器，可以對信號進(jìn)行放大也能夠進(jìn)行衰減，具有可放大以及衰減雙重功能，提高對消信號的幅度可調(diào)節(jié)能力，使其可以靈活的適用于不同雷達(dá)中保證與泄漏信號強(qiáng)度一致，從而保障對消實現(xiàn)的徹底性，同時能夠防備可能會出現(xiàn)的需要進(jìn)行衰減的情況；

5)本發(fā)明用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)，進(jìn)一步包括誤差檢測與控制模塊，通過誤差檢測與控制模塊檢測對消誤差，并根據(jù)對消誤差產(chǎn)生控制信號控制矢量調(diào)制模塊和增益控制模塊進(jìn)行相位和幅度調(diào)制的調(diào)整，實現(xiàn)對消過程的自動控制執(zhí)行，保障系統(tǒng)輸出的對消信號與泄漏信號的匹配程度達(dá)到設(shè)計需求，同時可以根據(jù)不同類型泄露信號自適應(yīng)調(diào)整對消信號輸出，提高對消系統(tǒng)的適用性以及對消實現(xiàn)精度。

本發(fā)明用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消方法，與本發(fā)明用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消裝置具有相同的前述技術(shù)效果，故在此不再贅述。

附圖說明

圖1是本實施例用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2是本實施例用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實施例矢量調(diào)制模塊實現(xiàn)相位調(diào)制的原理示意圖。

圖4是本實施例矢量調(diào)制模塊的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實施例增益調(diào)節(jié)模塊的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實施例誤差檢測與控制模塊的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本實施例用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消方法的實現(xiàn)流程示意圖。

圖8是本實施例矢量調(diào)制的具體實現(xiàn)流程示意圖。

圖例說明：1、信號獲取模塊；2、矢量調(diào)制模塊；21、移相單元；22、正交調(diào)制單元；3、增益調(diào)節(jié)模塊；4、對消模塊；5、誤差檢測及控制模塊。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1、2所示，本實施例用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消系統(tǒng)，包括：

信號獲取模塊1，用于從發(fā)射通道中獲取部分發(fā)射信號輸出；

矢量調(diào)制模塊2，用于輸入一路部分發(fā)射信號，執(zhí)行先移相、再正交調(diào)制的幅度與相位調(diào)制后，輸出與進(jìn)入接收通道的泄露信號反相的初始對消信號；

增益調(diào)節(jié)模塊3，用于對初始對消信號進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，輸出與泄露信號等幅的目標(biāo)對消信號；

對消模塊4，用于將目標(biāo)對消信號接入接收通道中并與泄露信號進(jìn)行疊加，得到對消后接收信號。

本實施例上述射頻對消系統(tǒng)，通過信號獲取模塊1獲取發(fā)射通道的部分發(fā)射信號后，由矢量調(diào)制模塊2、增益調(diào)節(jié)模塊3對部分發(fā)射信號進(jìn)行幅度和相位的雙重調(diào)制，產(chǎn)生一組與泄漏信號幅度相同但相位相反的對消信號，對消模塊4將對消信號送入接收機(jī)中與泄漏信號疊加后相互抵消，實現(xiàn)射頻對消功能，能夠有效解決連續(xù)波雷達(dá)信號泄漏問題，保證連續(xù)波雷達(dá)中接收機(jī)正常工作。

本實施例上述射頻對消系統(tǒng)中，通過矢量調(diào)制模塊2、增益調(diào)節(jié)模塊3將幅度和相位調(diào)制過程分開執(zhí)行，前端矢量調(diào)制模塊2采用先移相、再正交調(diào)制的調(diào)制方式，即先對輸入的發(fā)射信號進(jìn)行移相，獲取初始相位偏移后，再進(jìn)行正交調(diào)制進(jìn)一步調(diào)節(jié)相位，不受移相精度、控制位數(shù)限制，可方便的實現(xiàn)360度范圍全相的相位精細(xì)調(diào)制，后端增益調(diào)節(jié)模塊3再進(jìn)行進(jìn)一步幅度精細(xì)調(diào)制，可以增大信號幅度的動態(tài)調(diào)節(jié)范圍，使得精確得到所需相位、幅度的對消信號，實現(xiàn)徹底的射頻對消，同時能夠靈活的適用于不同連續(xù)波雷達(dá)中對不同類型的泄漏信號進(jìn)行對消。在連續(xù)波雷達(dá)中采用本實施例上述射頻對消系統(tǒng)執(zhí)行射頻對消后，在功能上提高了發(fā)射通道與接收通道之間的隔離度，因而無需采用雙天線的布局，能夠有效的減小雷達(dá)的體積，同時也無需限定發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率，使得雷達(dá)能夠有更遠(yuǎn)的探測距離和更高的精度。

如圖3所示，對于一對幅值分別為l₁與l₂、相互正交的I/Q信號，合成后的信號經(jīng)過矢量疊加后，幅度值變?yōu)椋?/p>

相位值變?yōu)椋?/p>

由式(1)、(2)可知，l₁與l₂的值會同時影響幅度值l和相位β。假設(shè)輸入的發(fā)射信號為1∠0°，經(jīng)過移相單元21移相后相位調(diào)節(jié)α度，經(jīng)過正交調(diào)制后相位β度，則合路后得到的初始對消信號將相對于輸入的發(fā)射信號變化幅度變?yōu)閘倍，相位變化為α+β度。即通過調(diào)節(jié)l₁與l₂的值，可調(diào)節(jié)合成信號幅度值l，以及通過調(diào)節(jié)α和β的值，可調(diào)節(jié)輸入信號的相位偏移。

本實施例矢量調(diào)制模塊2具體根據(jù)所需的相位偏移要求來確定l₁與l₂的值，然后在增益調(diào)節(jié)模塊3中單獨對幅度值l進(jìn)行放大或縮小操作。通過將幅度和相位調(diào)制過程分開執(zhí)行，由矢量調(diào)制模塊2具體執(zhí)行相位的精細(xì)調(diào)制、增益調(diào)節(jié)模塊3執(zhí)行幅度的精細(xì)調(diào)節(jié)，調(diào)制實現(xiàn)簡單，可精準(zhǔn)實現(xiàn)全范圍的相位調(diào)制以及幅度調(diào)節(jié)，保證對消效果，以及靈活適用于不同類型信號的射頻對消。

如圖3所示，本實施例中矢量調(diào)制模塊2具體包括：

移相單元21，用于輸入將部分發(fā)射信號進(jìn)行初始移相，輸出移相后信號；

正交調(diào)制單元22，用于將移相后信號正交耦合為兩路正交信號，兩路正交信號分別進(jìn)行幅度調(diào)制后合路為一路信號，得到與泄露信號反相的初始對消信號輸出。

移相器的調(diào)制角度具有局限性，如應(yīng)用于高頻率范圍的數(shù)控移相器通常僅能達(dá)到6位并行接口進(jìn)行控制，對應(yīng)只能有64個不同的配置方案，若要實現(xiàn)全相位360度范圍調(diào)節(jié)，兩種配置之間的相位差最小需要達(dá)到5.625度，即等效于移相器所能實現(xiàn)的最大精度相位偏移；由于泄漏信號具有不可預(yù)測性，相位的變化需要精準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，否則由于相位的不匹配，無法實現(xiàn)對消效果，即便是5.625度的相位調(diào)節(jié)偏差，對于整個射頻對消系統(tǒng)來說依然過于偏大。本實施例移相單元21具體包括一個數(shù)控移相器，即前端通過一個移相器進(jìn)行相位的初始調(diào)制，后端結(jié)合一個正交調(diào)制單元22進(jìn)行正交調(diào)制，以在前端移相器調(diào)相精度基礎(chǔ)上進(jìn)一步實現(xiàn)所需精度的相位調(diào)制，相比于傳統(tǒng)的需要采用多個移相器獲取高精度相位調(diào)制，能夠大大節(jié)省系統(tǒng)所需成本。

如圖4所示，本實施例中正交調(diào)制單元22具體包括依次連接的第一正交耦合器、正交調(diào)制電路以及第一合路器，正交調(diào)制電路包括分別對應(yīng)兩路正交信號的兩條調(diào)制支路、第二調(diào)制支路，每條調(diào)制支路級聯(lián)設(shè)置有衰減器以及可變增益放大器。兩條調(diào)制支路分別為：第一調(diào)制支路、第二調(diào)制支路，其中第一調(diào)制支路包括相互連接的第一衰減器、第一可變增益放大器，第二調(diào)制支路包括相互連接的第二衰減器、第二可變增益放大器。各調(diào)制支路中通過設(shè)置衰減器和可變增益放大器，可以實現(xiàn)相位的精細(xì)調(diào)節(jié)。本實施例第一正交耦合器具體采用3dB正交耦合器，第一衰減器、第二衰減器具體采用數(shù)控衰減器，以及第一合路器具體為同相合路器。

參見圖4，輸入信號經(jīng)過移相單元21進(jìn)行移相后，獲得了一個初始偏移相位，得到初始對消信號；初始對消信號經(jīng)過第一正交耦合器后分為上、下兩路信號，此時相對于整個模塊的輸入而言，其中一路信號的相位變化為α，另一路變化為α+90°；上路的信號依次經(jīng)過第一衰減器和第一可變增益放大器的調(diào)制后，幅度變化為l₁，下路的信號依次經(jīng)過第二衰減器和第二可變增益放大器的調(diào)制后，幅度變化為l₂；上、下兩路信號最后由第一合路器進(jìn)行合成，合成后的信號表達(dá)式如公式(1)和公式(2)所示。由公式(2)可知，合成信號的相位偏移值β由l₁和l₂之間的比值確定，而l₁和l₂的值可以通過各自通路上的衰減器以及可變增益放大器進(jìn)行精細(xì)的調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)相位值β的精細(xì)調(diào)制。

本實施例中正交調(diào)整單元22中單條調(diào)制支路通過設(shè)置衰減器、可變增益放大器，增益調(diào)節(jié)范圍可達(dá)50dB，等效于信號幅度值有316倍的比值，即l₁和l₂的比值最大可以到316、最小為0.0032，則由公式(2)可以得到相位值β的范圍為0.18度至89.82度；在設(shè)定調(diào)相精度為0.2度的情況下，該調(diào)節(jié)范圍可等效于0度至90度，即正交調(diào)整單元22通過對上、下兩路正交信號的幅度進(jìn)行控制能夠?qū)崿F(xiàn)50dB以上0至90度的精細(xì)調(diào)節(jié)。結(jié)合β值調(diào)節(jié)，前端移相器僅需滿足90度以內(nèi)的相位調(diào)制步進(jìn)，就能夠方便的實現(xiàn)全相360度范圍內(nèi)相位精細(xì)調(diào)節(jié)，使得既能夠降低對移相器調(diào)制精度的要求，相比于單個移相器又能夠提高調(diào)制精度，從而進(jìn)一步保證對消效果。當(dāng)然還可以進(jìn)一步通過選用動態(tài)范圍更寬的數(shù)控衰減器或者可變增益放大器，可以實現(xiàn)更高精度的相位調(diào)制。

由于通常泄露信號基本都在0dBm以下，從發(fā)射信號通過矢量調(diào)制模塊2時會有一定程度的衰減，本實施例中，增益調(diào)節(jié)模塊3包括級聯(lián)連接的衰減單元、可變增益放大單元，可以對信號進(jìn)行放大也能夠進(jìn)行衰減，具有可放大以及衰減雙重功能，提高對消信號的幅度可調(diào)節(jié)能力，使其可以靈活的適用于不同雷達(dá)中保證與泄漏信號強(qiáng)度一致，從而保障對消實現(xiàn)的徹底性，同時能夠防備可能會出現(xiàn)的需要進(jìn)行衰減的情況。本實施例衰減單元具體包括一個衰減器，可變增益放大單元具體包括兩個可變增益放大器，一個衰減器設(shè)置在兩個可變增益放大器之間。

如圖5所示，本實施例增益調(diào)節(jié)模塊3具體包括第三衰減器以及第三可變增益放大器、第四可變增益放大器，第三衰減器連接在第三可變增益放大器、第四可變增益放大器之間。增益調(diào)節(jié)模塊3通過一個衰減器與兩個可變增益放大器級聯(lián)，可以實現(xiàn)至少70dB左右的調(diào)制范圍，在實現(xiàn)增益能夠進(jìn)行大范圍調(diào)制的同時，通過等效增加兩個放大器之間的反向隔離度，可以避免放大器級聯(lián)自激。第三衰減器具體采用數(shù)控衰減器，數(shù)控衰減器、可變增益放大器具體可根據(jù)實際需求選取，且可變增益放大器和數(shù)控衰減器之間的設(shè)置順序也可以根據(jù)需求調(diào)整。

本實施例中，還包括分別與信號獲取模塊1、矢量調(diào)制模塊2、增益調(diào)節(jié)模塊3以及對消模塊4連接的誤差檢測及控制模塊5。每個不同類型雷達(dá)的信號泄漏情況存在差別，本實施例通過設(shè)置誤差檢測及控制模塊5檢測對消誤差，并根據(jù)對消誤差產(chǎn)生控制信號控制矢量調(diào)制模塊和增益控制模塊進(jìn)行相位和幅度調(diào)制的調(diào)整，實現(xiàn)對消過程的自動控制執(zhí)行，保障系統(tǒng)輸出的對消信號與泄漏信號的匹配程度達(dá)到設(shè)計需求，同時可以根據(jù)不同類型泄露信號自適應(yīng)調(diào)整對消信號輸出，提高對消系統(tǒng)的適用性以及對消實現(xiàn)精度。

如圖6所示，本實施例中誤差檢測及控制模塊5包括依次連接的參考源單元、鏡像抑制混頻單元、混頻單元以及數(shù)據(jù)采集及處理單元，鏡像抑制混頻單元輸入信號獲取模塊1輸出的一路部分發(fā)射信號，并與參考源單元產(chǎn)生的參考源信號進(jìn)行鏡像抑制混頻，輸出鏡像抑制混頻后信號；混頻單元將鏡像抑制混頻后信號與對消模塊4得到的對消后接收信號進(jìn)行混頻，得到帶有誤差偏移的中頻檢測信號輸出；數(shù)據(jù)采集及處理單元采樣中頻檢測信號、參考源信號并進(jìn)行比較，得到對消后誤差，根據(jù)對消后誤差產(chǎn)生控制信號控制矢量調(diào)制模塊2、以及增益調(diào)節(jié)模塊3。通過上述誤差檢測及控制模塊5，能夠準(zhǔn)確的檢測出對消誤差，自動控制矢量調(diào)制模塊2、增益調(diào)節(jié)模塊3，實現(xiàn)對消的自動、準(zhǔn)確的執(zhí)行。

本實施例中，由鏡像抑制混頻單元實現(xiàn)鏡像抑制混頻器功能，具體包括第二正交耦合器、等分功分器、第一混頻器、第二混頻器以及第三正交耦合器，第二正交耦合器接入一路部分發(fā)射信號，正交耦合為兩路信號，分別輸出給第一混頻器、第二混頻器，等分功分器接入?yún)⒖荚磫卧a(chǎn)生的參考源信號，等分為兩路信號分別輸出給第一混頻器、第二混頻器，第一混頻器、第二混頻器的輸出端分別與第三正交耦合器的輸入端連接，第三正交耦合器的輸出端連接至混頻單元。

本實施例參考源單元具體采用晶振，由晶振可以產(chǎn)生高穩(wěn)定性的參考源信號，保證誤差檢測的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)采樣及處理單元具體包括AD采樣電路以及DSP處理器，由AD采樣電路采樣中頻檢測信號、參考源信號輸出給DSP處理器，DSP處理器對中頻檢測信號、參考源信號之間誤差分析后，由預(yù)置的內(nèi)部算法生成控制信號對矢量調(diào)制模塊2、增益調(diào)節(jié)模塊3的調(diào)制參數(shù)進(jìn)行修正，以便產(chǎn)生正確的目標(biāo)對消信號。

本實施例中，信號獲取模塊1具體包括相互連接的第一耦合器、第二耦合器，第一耦合器從雷達(dá)的發(fā)射通道與環(huán)形器之間耦合部分發(fā)射信號，經(jīng)第二耦合器后輸出；對消模塊4包括第三耦合器，通過第三耦合器將目標(biāo)對消信號耦合至接收通道中。如圖2所示，本實施例在發(fā)射機(jī)由本振源生成需要發(fā)射出去的調(diào)制信號，經(jīng)過發(fā)射通道的放大處理后傳輸?shù)江h(huán)形器中，再由天線進(jìn)行發(fā)射；通過第一耦合器、第二耦合器雙重耦合部分發(fā)射信號輸入本實施上述射頻對消系統(tǒng)中。在射頻對消系統(tǒng)中，第二耦合器耦合信號分成兩路輸出，一路提供給矢量調(diào)制模塊2對該信號同時進(jìn)行幅度和相位的調(diào)制，另一路提供給誤差檢測和控制模塊5；通過第三耦合器將目標(biāo)對消信號耦合至接收通道中，與泄漏信號進(jìn)行疊加執(zhí)行對消，得到對消后接收信號；通過第四耦合器耦合部分對消后的接收信號進(jìn)入誤差檢測和控制模塊5，誤差檢測和控制模塊5接收一路部分發(fā)射信號、對消后接收信號進(jìn)行分析比較，產(chǎn)生控制矢量調(diào)制模塊2、增益調(diào)節(jié)模塊3的控制信號，以調(diào)整矢量調(diào)制模塊2、增益調(diào)節(jié)模塊3的調(diào)制參數(shù)，實現(xiàn)射頻對消自動控制。

如圖7所示，本實施例用于連續(xù)波雷達(dá)的射頻對消方法，步驟包括：

從發(fā)射通道中獲取部分發(fā)射信號輸出；

輸入一路部分發(fā)射信號，執(zhí)行先移相、再正交調(diào)制的幅度與相位調(diào)制后，輸出與進(jìn)入接收通道的泄露信號反相的初始對消信號；

對初始對消信號進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，輸出與泄露信號等幅的目標(biāo)對消信號；

將目標(biāo)對消信號接入接收通道中并與泄露信號進(jìn)行疊加，得到對消后接收信號。

如圖8所示，本實施例中進(jìn)行幅度與相位調(diào)制的具體步驟包括：

輸入將部分發(fā)射信號進(jìn)行初始移相，輸出移相后信號；

將移相后信號正交耦合為兩路正交信號，兩路正交信號分別進(jìn)行幅度調(diào)制后合路為一路信號，得到與泄露信號反相的初始對消信號輸出。

本實施例中，還包括誤差檢測及控制步驟，具體步驟包括：

輸入一路部分發(fā)射信號，并與產(chǎn)生的參考源信號進(jìn)行鏡像抑制混頻，輸出鏡像抑制混頻后信號；

將鏡像抑制混頻后信號與得到的對消后接收信號進(jìn)行混頻，得到帶有誤差偏移的中頻檢測信號輸出；

采樣中頻檢測信號、所述參考源信號進(jìn)行比較，得到對消后誤差，根據(jù)對消后誤差產(chǎn)生控制信號控制執(zhí)行所述幅度與相位調(diào)制、以及增益調(diào)節(jié)。

上述只是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。