引言

　　二次雷達(dá)也叫做空管雷達(dá)信標(biāo)系統(tǒng)(Air TrafficControl Radar Beacon System，ATCRBS)。它最初是在空戰(zhàn)中為了使雷達(dá)分辨出敵我雙方的飛機而發(fā)展的敵我識別系統(tǒng)，當(dāng)把這個系統(tǒng)的基本原理和部件經(jīng)過發(fā)展后用于民航的空中交通管制后，就成了二次雷達(dá)系統(tǒng)。二次雷達(dá)是在地面站和目標(biāo)應(yīng)答器的合作下，采用問答方式工作，它必須經(jīng)過兩次有源輻射電磁波信號才能完成應(yīng)有的功能。

　　單脈沖二次雷達(dá)是按照雷達(dá)方位角度定位體制的不同而定義的，有別于常規(guī)的二次監(jiān)視雷達(dá)。常規(guī)二次監(jiān)視雷達(dá)實現(xiàn)一個目標(biāo)定位需要利用雷達(dá)定向主波瓣中對這個目標(biāo)的所有應(yīng)答，而單脈沖二次雷達(dá)理論上只需要利用一次詢問的應(yīng)答即能準(zhǔn)確定位。單脈沖技術(shù)應(yīng)用于二次雷達(dá)，使對目標(biāo)的測量可以方便的基于多個波束，有效地增加了數(shù)據(jù)冗余度，提高了角度測量的精度。對應(yīng)答處理而言，單脈沖技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了在混疊或交織情況下對應(yīng)答碼的解碼能力，使單脈沖二次雷達(dá)與常規(guī)二次雷達(dá)相比實現(xiàn)了一次質(zhì)的飛躍。

　　1 射頻切換系統(tǒng)組成

　　單脈沖二次雷達(dá)應(yīng)答信號處理的基本流程如圖1所示。

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　　在射頻切換系統(tǒng)中，切換控制板接收監(jiān)控計算機發(fā)出的切換命令，當(dāng)確認(rèn)要求進(jìn)行切換時，通過切換控制板向切換開關(guān)發(fā)出切換信號，實現(xiàn)對三路射頻信號與兩個通道間的切換，三路(∑，△，Ω)開關(guān)的工作狀態(tài)一致，即同時工作在A通道或同時工作在B通道，三路開關(guān)的狀態(tài)隨時通過控制電纜以TTL差分方式送給數(shù)據(jù)處理。根據(jù)二次雷達(dá)的技術(shù)指標(biāo)，射頻開關(guān)的耐峰值功率大于2.5 kW，耐平均功率大于20 W。

　　在設(shè)計中，選擇了射頻開關(guān)TN6K31，該開關(guān)有足夠的頻寬和線性，確保信號不失真，插入損耗小于0.3 dB，通道隔離度大于70 dB，滿足雷達(dá)系統(tǒng)的指標(biāo)。

　　射頻切換系統(tǒng)中切換控制單元的原理如圖2所示。

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　　在射頻切換系統(tǒng)的控制電路中，選用Lattice公司的EPLD作為主處理芯片(ispLS11032E)，該芯片有64個I/O端，8個指定輸入端，6 000個邏輯門，192個寄存器，最大時延小于等于12 ns，通過簡單的5線接口，即可用PC機對線路板上菊花鏈結(jié)構(gòu)的最多8個芯片進(jìn)行編程。

　　切換開關(guān)工作原理為：A通道輸入選通控制脈沖時，如當(dāng)前開關(guān)工作在A通道，則維持在A通道，不作切換;如當(dāng)前開關(guān)工作在B通道，則切換到A通道。同樣，B通道輸入選通控制脈沖時，如當(dāng)前開關(guān)工作在B通道，則維持在B通道，不作切換;如當(dāng)前開關(guān)工作在A通道，則切換到B通道。即同時工作在A通道或同時工作在B通道，三路開關(guān)的狀態(tài)隨時通過控制電纜以TTL差分方式送給數(shù)據(jù)處理。

　　在射頻切換控制板中信號流程如下：監(jiān)控計算機發(fā)出的差分切換脈沖經(jīng)差分接收器接收后，進(jìn)入可編程EPLD，在EPLD內(nèi)利用硬件語言實現(xiàn)了對切換脈沖的濾波、脈沖判斷、框架判斷等，確認(rèn)該信號為計算機切換命令而不是外來干擾后，發(fā)出切換信號到驅(qū)動單元，切換信號經(jīng)驅(qū)動單元到開關(guān)TN6K31的控制端，實現(xiàn)切換動作。