超寬帶雷達(dá)信號電路的設(shè)計與實現(xiàn)
摘要： 介紹了一種超寬帶雷達(dá)信號波形產(chǎn)生器的設(shè)計與實現(xiàn)，信號由DDS+PLL+混頻器產(chǎn)生。該產(chǎn)生器采用高性能數(shù)字鎖相環(huán)芯片Q3236、壓控振蕩器Q3500-0916T和混頻器IAM-81008構(gòu)成核心單元，利用新型低頻和超帶寬帶通濾波器完成超寬帶雷達(dá)信號。這種超寬帶雷達(dá)信號的實現(xiàn)對提高現(xiàn)有雷達(dá)的性能以及研制新一代高性能雷達(dá)都具有重要意義。
關(guān)鍵詞： 超寬帶 直接數(shù)字合成 鎖相環(huán) 混頻器 濾波器
雷達(dá)是對遠(yuǎn)距離目標(biāo)進行無線電探測、定位、測軌和識別的電子設(shè)備，無論對軍用還是對民用，都占據(jù)重要位置。雷達(dá)技術(shù)的迅速發(fā)展，促使雷達(dá)性能不斷提高，就雷達(dá)信號而言，已由傳統(tǒng)的模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)方向發(fā)展。傳統(tǒng)的雷達(dá)信號只有連續(xù)波和矩形包絡(luò)射頻脈沖兩種形式，技術(shù)雖然成熟，但采用此種信號的雷達(dá)，目標(biāo)參數(shù)的測量能力和精度均受到限制，遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代雷達(dá)發(fā)展的要求[1]。基于這一點，本文采用DDS+PLL+混頻器+濾波器技術(shù)，設(shè)計一種具有寬頻帶、高穩(wěn)定度和快速跳變的超寬帶雷達(dá)信號[2]。這種超寬帶雷達(dá)信號的實現(xiàn)，對提高現(xiàn)有雷達(dá)的性能以及研制新一代高性能雷達(dá)都具有重要意義。
1 總體方案的擬定
超寬帶雷達(dá)信號電路方框圖如圖1所示。它的基本原理是利用參考源DDS[3～4]的微小頻率變化激勵鎖相環(huán)輸出頻率f0的大范圍變化，具體公式如下：
本文以產(chǎn)生160MHz~650MHz的超寬帶信號為例，輸入的較低頻率由DDS產(chǎn)生，輸出的較高頻率由DDS+PLL+混頻器產(chǎn)生，即用3.3MHz的DDS輸出信號激勵PLL，產(chǎn)生1160MHz~1650MHz信號。該信號與1000MHz本振混頻即可產(chǎn)生160MHz~650MHz信號(其中N=32，M=360)。
2 單元電路的選擇、設(shè)計與仿真
鎖相環(huán)由Qualcomm公司新推出的高性能數(shù)字鎖相環(huán)芯片Q3236、壓控振蕩器Q3500C-0916T和抑制濾波器組成，混頻器采用HP公司的IAM-81008。放大器中的反饋放大器采用微波單片集成放大器，選用HP公司的INA-02186硅雙極MMIC反饋放大器；而線性放大器選用MC10H115，是四個用于整形且通過長線傳輸不同信號的放大器。本地振蕩器采用一個晶振倍頻源，倍頻至1000MHz，為降低倍頻源的輸出雜散分量，在輸出端進行濾波，以得到頻譜純凈的本振源信號。為了縮短頻率合成器頻率的轉(zhuǎn)換時間，在鎖相環(huán)路基礎(chǔ)上外加快速捕獲電路?？焖俨东@電路是采用頻率數(shù)字變換輔助捕獲方法獲得捕獲的。
圖1中的環(huán)路濾波器采用帶預(yù)積分的有源積分濾波器[1],如圖2所示。
就阻帶衰減的陡度而言，以橢圓函數(shù)濾波器最好，所以抑制濾波器選擇橢圓函數(shù)濾波器。在本電路中，參考輸入頻率為10MHz，參考分頻比為3，故鑒頻鑒相器輸出為3.33MHz。為降低整個頻率綜合器的雜散噪聲和相位噪聲，設(shè)計時考慮到從0~1.2MHz的范圍內(nèi)衰減不大于0.2dB，而3MHz以上的范圍衰減大于60dB，最后設(shè)計的抑制濾波器如圖3所示。其幅頻特性如圖4所示。
為了達(dá)到超帶寬，160MHz~650MHz帶通濾波器采用電容耦合的節(jié)點耦合濾波器[5]進行設(shè)計，所設(shè)計的濾波器電路如圖5所示。
對所設(shè)計的帶通濾波器用PSPICE進行仿真，其幅頻特性(V(R2))如圖6所示。
3 系統(tǒng)的連線與測試
在完成上述單元電路器件的選擇和設(shè)計以后，用PROTEL對電路的PCB板圖進行具體布局和布線。在布線的過程中要注意電源的供電、器件的接地和耦合器件間的屏蔽。最后對所設(shè)計的超寬帶雷達(dá)信號產(chǎn)生電路的信號產(chǎn)生結(jié)果進行仿真。其仿真結(jié)果如圖7所示。
通過對系統(tǒng)的測試結(jié)果進行分析，電路最終產(chǎn)生的結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的信號形式和工作頻率范圍內(nèi)的各項指標(biāo)要求。
超寬帶高穩(wěn)定雷達(dá)信號產(chǎn)生電路對提高現(xiàn)有雷達(dá)的性能以及研制新一代高性能雷達(dá)都具有非常重要的意義。它不僅增強雷達(dá)的反干擾能力，有效地對付導(dǎo)彈輻射，而且由于其相對帶寬和絕對帶寬都比較寬，在雷達(dá)成像、雷達(dá)目標(biāo)識別、雷達(dá)低仰角跟蹤等方面都有重要的應(yīng)用；它是新一代雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
下載文檔（全球TMT2022年9月29日訊）9月28日，中國廣電5G（上海）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)精彩啟航儀式在東方明珠電視塔舉行。根據(jù)中國廣電與上海文廣集團此次簽署的戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將立足網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、技術(shù)創(chuàng)新、內(nèi)容運營、市場營銷及線上線下...
關(guān)鍵字： 中國廣電 網(wǎng)絡(luò) 5G HZ摘要：針對目前民航中南地區(qū)主要通過FA16的子速率數(shù)據(jù)接口板(SRX)進行整個民航中南地區(qū)所有雷達(dá)信號的引接和轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)狀，根據(jù)FA16網(wǎng)絡(luò)在日常運行中遇到的各種故障統(tǒng)計，對影響雷達(dá)信號傳輸質(zhì)量的因素進行了歸納總結(jié)和深入分析...
關(guān)鍵字： 幀失步 FA16 子速率數(shù)據(jù)接口板 雷達(dá)信號為了深入排查和管控雷達(dá)信號傳輸隱患，深入研究并積累華為路由器在空管業(yè)務(wù)傳輸方面的技術(shù)和經(jīng)驗，進而提高雷達(dá)信號傳輸保障能力，華北空管局通信網(wǎng)絡(luò)中心區(qū)管網(wǎng)絡(luò)通信室組織技術(shù)骨干和廠家于6月17日凌晨完成華為雷達(dá)信號傳輸網(wǎng)全部...
關(guān)鍵字： 路由器 通信網(wǎng)絡(luò) 雷達(dá)信號 ar設(shè)備1.概述雷達(dá)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)主要由五部分構(gòu)成：發(fā)射機，接收機，發(fā)射天線，接收天線，顯示裝置。其中發(fā)射機和接收機是最為重要的組成部分。為了研究雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射機和接收機，有必要模擬雷達(dá)信號的產(chǎn)生并對雷達(dá)信號進
關(guān)鍵字： 雷達(dá)信號
