實(shí)用文檔其他之探究雷達(dá)頻綜模塊和中頻接收模塊的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

探究雷達(dá)頻綜模塊和中頻接收模塊的設(shè)

計與實(shí)現(xiàn)［摘要］在世界各國間利益沖突與矛盾日漸頻繁下，各國均在加緊軍事戰(zhàn)斗武器的研發(fā)與設(shè)計，雷達(dá)系統(tǒng)是不可缺少的探測裝備，應(yīng)用日漸普遍，應(yīng)用到固態(tài)技術(shù)的毫米波雷達(dá)有著更高的分辨率，且更加輕便，雷達(dá)重要部件之一為頻率綜合模塊，作用是為雷達(dá)提供參頻率源，中頻接收模塊也是重要組成，分為三個接收通道，對頻率綜合模塊與中頻接收模塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計可以使信號接收更加準(zhǔn)確、及時。［關(guān)鍵詞］雷達(dá)；頻率綜合模塊；中頻接受模塊；信號接收中圖分類號：tn958文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：1009-914x(2017)05-0333-02可以按照不同的工作頻段對雷達(dá)進(jìn)行劃分，常見厘米波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、分米波雷達(dá)，毫米波雷達(dá)與其他雷達(dá)比較有著更多優(yōu)勢，通過脈沖壓縮可以將分辨率大大提高，還具備更大的絕對帶寬基于這幾點(diǎn)可以獲得更高的增益，即使是在相同的天線孔徑下也能夠做到，分辨率也大大提高。全相參技術(shù)中頻率綜合源是核心技術(shù)也是雷達(dá)系統(tǒng)關(guān)鍵組成，保證頻率綜合源的寬帶寬與快速多點(diǎn)頻率捷變、降低功耗是設(shè)計關(guān)鍵。1頻綜模塊設(shè)計與實(shí)現(xiàn)1.1鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)理論作為一種具備跟蹤與閉環(huán)自動化控制功能的系統(tǒng)，鎖相環(huán)路(pl)的主要作用是保持與外界參考時鐘的同步，同時也與電路輸出的信號保持一致性。如果參考時鐘頻率發(fā)生改變，應(yīng)用鎖相可以對這種變化進(jìn)行檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)頻率異常，且內(nèi)部發(fā)出的反饋也能夠?yàn)檩敵鲱l率的調(diào)節(jié)提供依據(jù)，以上過程的同步進(jìn)行就是“鎖相”。鑒相器與環(huán)路濾波器、壓控振蕩器是環(huán)相的幾個重要組成。鑒相器是一種相位比較裝置，主要功能是比較反饋相位與輸入信號相位差，還能夠?qū)ο辔徊钷D(zhuǎn)換，最終以電壓形式輸出。低通特性是環(huán)路濾波器的主要特征，主要功能是調(diào)整環(huán)路參數(shù)。一電壓一頻率變換的裝置就是壓孔振蕩器，分為負(fù)阻壓控振蕩器與晶體壓控振蕩器、lc壓控振動器幾種。1.2頻綜模塊設(shè)計方案鑒于頻綜模塊有著大量頻率需要輸出，也使得單一頻率綜合的過程變得較為繁瑣，可以讓鎖相環(huán)與倍頻鏈路結(jié)合，通過兩者的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)頻率綜合，確保這種綜合方式不那幺復(fù)雜。系統(tǒng)中晶振直接產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘信號，輸出以放大形式完成。ad時鐘信號1的產(chǎn)生需要使用到鎖相環(huán)原理，而ad時鐘信號2則從三倍頻中產(chǎn)生，即400mhz信號，1?2ghz信號二倍頻率后獲得da時鐘信號。1.3電路設(shè)計以上介紹了ad時鐘信號與da時鐘信號的產(chǎn)生，ad時鐘信號頻率可以切換，如果頻率為400mhz/1?2ghz輸出的時鐘信號可以為2.5ghz。為了使電路設(shè)計不那幺繁瑣，400mhz信號產(chǎn)生應(yīng)用鎖相環(huán)方式，信號經(jīng)過一系列的處理，包括濾波、放大與進(jìn)入到一分二功分器等過程可以最終進(jìn)入到三倍頻率器，將1?2ghz信號生成。然后1?2ghz信號再次進(jìn)行濾波、放大、分二功分器分為兩路后最終進(jìn)入到另一個輸入端，經(jīng)過二倍頻最終將2?5ghz產(chǎn)生，這一過程均體現(xiàn)了濾波—放大—輸出過程。1?4版圖設(shè)計1?5結(jié)構(gòu)設(shè)計頻綜模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計也是重點(diǎn)，依據(jù)用戶需求設(shè)計模塊的外形，為了防止出現(xiàn)相互間的干擾使信號接收與發(fā)送出現(xiàn)誤差，應(yīng)用到了隔板，目的是對頻綜模塊進(jìn)行分割，形成若干個獨(dú)立的腔體，這樣就能夠減少信號間的相互干擾。鑒于輸出經(jīng)過模塊的左側(cè)，且一部分信號輸出經(jīng)過背腔使用同軸的電纜引導(dǎo)輸出，將微帶濾波器固定到獨(dú)立腔體中，可以使性能更加穩(wěn)固。射頻輸出口應(yīng)用sma接頭的頻綜模塊信號控制使用矩形接頭輸入。1?6設(shè)計存在的問題與修整第一版頻綜模塊設(shè)計依然存在一些不足之處，調(diào)試過程中出現(xiàn)了問題，發(fā)現(xiàn)c波段的雜散高，且在各個輸出端□存在問題，因?yàn)樵诟弑菊裥盘栯p環(huán)電路中，有著非常高的本振動率，且輸出了c波段鎖相環(huán)路以后，使用放大器對其進(jìn)行放大處理以后，功率也會隨之升高，即使有措施可以將這一問題解決，但是依然有著較高的雜散。由此，在第二版頻綜模塊設(shè)計中對x波段鎖相環(huán)路進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使其能夠提供混頻器本振信號，這樣就可以使c波段的鎖相環(huán)路成為混頻器中的一個射頻參數(shù)，輸入更加穩(wěn)定、誤差減少，不需要受到大功率的影響，從而省略了放大器的應(yīng)用。還有一個問題是結(jié)構(gòu)倒裝器設(shè)計成正面開槽樣式，這樣進(jìn)行加壓板的安裝時，鑒于平面由多個小的平面拼接而來，會出現(xiàn)一系列的裝配問題，從而不能將電路板背面保持良好的接觸。在第二版的設(shè)計中，還需要應(yīng)用到減震墊，安裝應(yīng)用正面開槽的方式，而倒裝的lc濾波器背面安裝的方法可以使正腔底部有一個非常穩(wěn)固的平面從而將電路接地問題減少。2中頻接收模塊設(shè)計與實(shí)現(xiàn)2.1射頻電路設(shè)計2.1.1接受鏈路的設(shè)計放大器與下變頻器、濾波器、vga均是中頻放大器的與相位的重要組成，且三條接收鏈路基本一致。其中，下變頻器是非常重要的組成，將射頻的頻率移動至中頻頻率中是這一組成的主要功用，可集時更加方便。接收鏈路的具體位置在混頻器的前側(cè)，作用是可以提供增益，但是有著較小的噪聲系數(shù)與較大增益，往往沒有較高的噪聲系數(shù)要求。而中頻放大器處于鏈