寬帶數(shù)字T-R組件發(fā)射通道實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字技術(shù)以其可儲(chǔ)存、可復(fù)制、可再現(xiàn)特點(diǎn)極大的推動(dòng)了信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，模擬電路已經(jīng)逐漸被數(shù)字電路取代，雷達(dá)信號(hào)處理也必然由模擬走向了數(shù)字化；同時(shí)雷達(dá)為了高分辨率的成像，實(shí)現(xiàn)低截獲概率，需要采用寬帶雷達(dá)信號(hào)；于是采用寬帶信號(hào)波形、發(fā)射和接收都使用數(shù)字波束形成技術(shù)的全數(shù)字化陣列天線雷達(dá)出現(xiàn)，這種寬帶數(shù)字陣列雷達(dá)(WDAR)由于采用了接收和發(fā)射信號(hào)在靠近天線陣元端數(shù)字化的數(shù)字陣列技術(shù)，使其相對(duì)于傳統(tǒng)相控陣來說，具有巨大的優(yōu)勢(shì)：大動(dòng)態(tài)范圍、高精

2、度、多功能、快速多波束形成、低旁瓣、多目標(biāo)、抗干擾、自適應(yīng)和目標(biāo)識(shí)別等能力。 寬帶數(shù)字T/R組件是寬帶數(shù)字陣列雷達(dá)的一個(gè)重要組成部分，它實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)字化，為相控陣?yán)走_(dá)的多功能提供了可行的硬件平臺(tái)；本文討論研究了數(shù)字T/R組件發(fā)射通道技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，并設(shè)計(jì)硬件驗(yàn)證了T/R組件發(fā)射通道的功能。 首先介紹數(shù)字T/R組件發(fā)射通道的相關(guān)理論與技術(shù)；包括采樣重構(gòu)，波形設(shè)計(jì)，直接數(shù)字合成，雷達(dá)發(fā)射機(jī)技術(shù)原理；其次介紹了數(shù)字陣列雷達(dá)和寬帶數(shù)字

3、T/R組件的工作原理；并針對(duì)課題要求實(shí)現(xiàn)了一種S波段(3.3GHz)寬窄帶兼容(50MHz/1.6MHz)的數(shù)字T/R組件的總體方案，包括數(shù)字模塊與射頻模塊。 提出了的數(shù)字T/R．?dāng)?shù)字模塊的方案，包括芯片的選型，硬件電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；該方案由一片F(xiàn)PGA控制整個(gè)組件，采用2.125Gbps光纖技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)字T/R組件與雷達(dá)主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，采用USB2.0作為PC接口傳輸試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用直接數(shù)字波形合成(DDWS)與正交調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生

4、寬帶雷達(dá)信號(hào)。 分析了射頻模塊的相關(guān)指標(biāo)，給出了寬窄兼容數(shù)字T/R組件發(fā)射前端射頻模塊方案設(shè)計(jì)及指標(biāo)制定；以及關(guān)鍵模塊的頻綜，濾波器，正交調(diào)制功放電路設(shè)計(jì)；并用ADS做了系統(tǒng)行為級(jí)仿真。 最后完成了數(shù)字模塊調(diào)試，包括用FPGA與光纖接口的數(shù)據(jù)傳輸控制VerilogHDL，程序、利用DDWS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了寬窄帶的線性調(diào)頻(LFM)基帶波形。介紹了發(fā)射通道數(shù)字模塊與射頻模塊的聯(lián)合測(cè)試與調(diào)試；得出了寬帶數(shù)字T/R組件發(fā)射LFM信號(hào)