CN105510906A - 一种Ku波段自适应抗干扰频变雷达 - Google Patents

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Abstract

Ku波段自适应抗干扰频变雷达，包括天线、接收部分和发射部分，所述接收部分包括依次相连的环形器、滤波器一、限幅器、低噪声放大器、混频器，信号经接收部分将频率变频为中频后，混频器依次相连滤波器二、低噪放、压控衰减、放大器和滤波器三，中频滤波经放大，可控衰减放大，滤波输出，发射部分包括依次相连的混频器、滤波器四、功率放大器。

Description

一种Ku波段自适应抗干扰频变雷达
技术领域
本发明涉及到雷达的技术领域，尤其涉及到Ku波段自适应抗干扰频变雷达。
背景技术
随着电子技术的飞速发展，在航空、雷达、通信等很多领域中利用数字系统处理模拟信号的情况变得越来越普遍，把连续变化的模拟信号转换成数字系统可以处理的数字信号的数据采集系统也得到了广泛应用，逐渐成为整个系统中的关键和瓶颈所在。为了适应数字信号处理技术的飞速发展和高新技术领域不断加快的数字化进程，作为数据采集系统核心的模拟-数字转换器(以下简称ADC)在性能上有了很大发展，很多公司如TI、ADI等都提供了成熟的ADC芯片，其中单片ADC的采样率可以达到5GSPS，输入带宽达到3GHz，已经可以满足很多系统的数据采集要求。
在雷达信号处理中，Ku波段的信号频率为12GHz～18GHz，目前单个ADC无法实现对Ku波段信号的直接采样。对于Ku波段的窄带信号，通常是先下变频至较低中心频率，然后用ADC对下变频之后的信号采样。为了实现对Ku波段信号的直接采样，必须满足以下两个条件：
1)采样系统的采样率和被采样信号频率之间满足奈奎斯特采样定律；
2)模数转换器ADC的输入信号带宽不能超出其要求。
具体到Ku波段的信号，要求采样系统的采样率高于36GSPS，同时采样系统中的ADC输入信号带宽不能超过ADC芯片要求。
在现有ADC的采样性能下，已经可使用多个ADC组成较高带宽数据采样系统，采用时间交替并行采样技术，利用多路ADC移相工作原理，获得比单个ADC高的多的采样率，满足对Ku波段信号进行直接采样的采样率要求。
发明内容
本发明的目的是提供Ku波段自适应抗干扰频变雷达，以解决现有技术的上述不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：Ku波段自适应抗干扰频变雷达，包括天线、接收部分和发射部分，所述接收部分包括依次相连的环形器、滤波器一、限幅器、低噪声放大器、混频器，信号经接收部分将频率变频为中频后，混频器依次相连滤波器二、低噪放、压控衰减、放大器和滤波器三，中频滤波经放大，可控衰减放大，滤波输出，发射部分包括依次相连的混频器、滤波器四、功率放大器，线性调频信号，中频滤波，进混频器，经功率放大器放大输出。
采集处理由前级匹配分配电路完成，前级匹配分配电路分别由C1、C2、L1、L2、C4及R1、C3、R3、R4、C5组成。
信号经天线接收后，进入接收下变频，经环形器、滤波器预选有用信号(14.68GHz±50MHz)，经过限幅器、低噪声放大器、混频器，将频率变频为中频120MHz±50MHz后，中频滤波，放大，可控衰减放大，滤波输出，将信号采集处理。变频放大处理原理为：采集处理由前级匹配分配电路完成，前级匹配分配电路分别由C1、C2、L1、L2、C4及R1、C3、R3、R4、C5组成。
发射部分：DDS输出120MHz±50MHz线性调频信号，中频滤波，进混频器，将频率变频到14.68GHz±50MHz，射频滤波，经功率放大器放大输出。
采集处理由前级匹配分配电路完成，前级匹配分配电路分别由C1、C2、L1、L2、C4及R1、C3、R3、R4、C5组成。前级匹配分配电路分别由C1、C2、L1、L2、C4及R1、C3、R3、R4、C5组成，然后由节点A分别经C6、C7耦合至AMP-1与AMP-2进行倒相放大态形，再分别由AMP-3、AMP-4进行平衡输出至软控程序频率源CPU跳频模块中进行比对，且自动控制差分出一个fMD-1+ΔfMD-2＝fFBS复合信号，该fFBS信号为偏离干扰信号fMD-1的一个新Ku段的正常工作频率，再经Cf-1耦合至由LC组成的LC阻抗匹配器模块完成谐振，再由末极功率放大器AMP-5送至天馈系统发射，同时由Cf-2取样的发射信号耦合反馈至软控程序频率源CPU跳频模块中进行基准校正，完成对第二次…n次干扰源频率信号的比较控制，从而实现AMP-5末极的发射信号永远偏离干扰信号而自动跳频工作，实现了自适应抗干扰的变频式发射，软控程序频率源CPU跳频模块的触发端设置了由K1、K2、K3、K4组成的固定调试组合驳动开关，实现软控误差的固定频率源补偿，存储频率源输入经Cs输入时的积分滤波，以防止电路本身产生的自激干扰与共他邻道设备邻频强信号的干扰，以便达到很好的电磁兼容，平衡电桥介质滤波器的作用：主要完成对AMP-3、AMP-4在受温度变化时，以及AMP-3、AMP-4内部参数不完全一致以及分布电容产生的杂波信号、干扰进行差分滤波，以使Ck1、Ck2输入至软控程序频率源CPU跳频模块中心的两路信号频率周期完全相等，实现电桥平衡式电介质滤波作用，以保证软控频率源CPU跳频模块的频率稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明Ku波段自适应抗干扰频变意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
如图1所示，Ku波段自适应抗干扰频变雷达，包括天线、接收部分和发射部分，所述接收部分包括依次相连的环形器、滤波器一、限幅器、低噪声放大器、混频器，信号经接收部分将频率变频为中频后，混频器依次相连滤波器二、低噪放、压控衰减、放大器和滤波器三，中频滤波经放大，可控衰减放大，滤波输出，发射部分包括依次相连的混频器、滤波器四、功率放大器，线性调频信号，中频滤波，进混频器，经功率放大器放大输出。
采集处理由前级匹配分配电路完成，前级匹配分配电路分别由C1、C2、L1、L2、C4及R1、C3、R3、R4、C5组成。前级匹配分配电路分别由C1、C2、L1、L2、C4及R1、C3、R3、R4、C5组成，然后由节点A分别经C6、C7耦合至AMP-1与AMP-2进行倒相放大态形，再分别由AMP-3、AMP-4进行平衡输出至软控程序频率源CPU跳频模块中进行比对，且自动控制差分出一个fMD-1+ΔfMD-2＝fFBS复合信号(fMD-1为干扰信号的中心频率)。该fFBS信号为偏离干扰信号fMD-1的一个新Ku段的正常工作频率，再经Cf-1耦合至由LC组成的LC阻抗匹配器模块完成谐振，再由末极功率放大器AMP-5送至天馈系统发射。同时由Cf-2取样的发射信号耦合反馈至软控程序频率源CPU跳频模块中进行基准校正，完成对第二次…n次干扰源频率信号的比较控制。从而实现AMP-5末极的发射信号永远偏离干扰信号而自动跳频工作，实现了自适应抗干扰的变频式发射。
软控程序频率源CPU跳频模块的触发端设置了由K1、K2、K3、K4组成的固定调试组合驳动开关，实现软控误差的固定频率源补偿。存储频率源输入经Cs输入时的积分滤波，以防止电路本身产生的自激干扰与共他邻道设备邻频强信号的干扰，以便达到很好的电磁兼容。
平衡电桥介质滤波器的作用：主要完成对AMP-3、AMP-4在受温度变化时，以及AMP-3、AMP-4内部参数不完全一致(及元器件本身误差)以及分布电容产生的杂波信号、干扰进行差分滤波，以使Ck1、Ck2输入至软控程序频率源CPU跳频模块中心的两路信号频率周期完全相等，实现电桥平衡式电介质滤波作用。以保证软控频率源CPU跳频模块的频率稳定性。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.Ku波段自适应抗干扰频变雷达，包括天线、接收部分和发射部分，所述接收部分包括依次相连的环形器、滤波器一、限幅器、低噪声放大器、混频器，信号经接收部分将频率变频为中频后，混频器依次相连滤波器二、低噪放、压控衰减、放大器和滤波器三，中频滤波经放大，可控衰减放大，滤波输出，发射部分包括依次相连的混频器、滤波器四、功率放大器，线性调频信号，中频滤波，进混频器，经功率放大器放大输出，采集处理由前级匹配分配电路完成，前级匹配分配电路分别由C1、C2、L1、L2、C4及R1、C3、R3、R4、C5组成。
2.根据权利要求1所述的Ku波段自适应抗干扰频变雷达，其特征在于：采集处理由前级匹配分配电路完成，前级匹配分配电路分别由C1、C2、L1、L2、C4及R1、C3、R3、R4、C5组成。前级匹配分配电路分别由C1、C2、L1、L2、C4及R1、C3、R3、R4、C5组成，然后由节点A分别经C6、C7耦合至AMP-1与AMP-2进行倒相放大态形，再分别由AMP-3、AMP-4进行平衡输出至软控程序频率源CPU跳频模块中进行比对，且自动控制差分出一个fMD-1+ΔfMD-2＝fFBS复合信号，该fFBS信号为偏离干扰信号fMD-1的一个新Ku段的正常工作频率，再经Cf-1耦合至由LC组成的LC阻抗匹配器模块完成谐振，再由末极功率放大器AMP-5送至天馈系统发射，同时由Cf-2取样的发射信号耦合反馈至软控程序频率源CPU跳频模块中进行基准校正，完成对第二次…n次干扰源频率信号的比较控制，从而实现AMP-5末极的发射信号永远偏离干扰信号而自动跳频工作，实现了自适应抗干扰的变频式发射，软控程序频率源CPU跳频模块的触发端设置了由K1、K2、K3、K4组成的固定调试组合驳动开关，实现软控误差的固定频率源补偿，存储频率源输入经Cs输入时的积分滤波，以防止电路本身产生的自激干扰与共他邻道设备邻频强信号的干扰，以便达到很好的电磁兼容，平衡电桥介质滤波器的作用：主要完成对AMP-3、AMP-4在受温度变化时，以及AMP-3、AMP-4内部参数不完全一致以及分布电容产生的杂波信号、干扰进行差分滤波，以使Ck1、Ck2输入至软控程序频率源CPU跳频模块中心的两路信号频率周期完全相等，实现电桥平衡式电介质滤波作用，以保证软控频率源CPU跳频模块的频率稳定性。
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