CN202166734U - 一种宽带调频连续波雷达收发子系统 - Google Patents

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方立军
柳勇
马骏
谭剑美
莫骊
杜丽军
袁同力
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Abstract

本实用新型涉及一种宽带连续波雷达收发子系统，由发射通道、接收通道、频率合成器组成；其中发射通道由数字信号产生器、射频调制器、功率放大器组成；接收通道由混频组件、数字采集与解调组成。本实用新型的优点是：电路简洁，收发通道幅相失真小，成本低，易集成。

Description

一种宽带调频连续波雷达收发子系统
技术领域
本实用新型是一种宽带调频连续波（FMCW）雷达收发子系统，属于雷达技术领域,具体涉及一种宽带调频连续波收发子系统。
背景技术
随着战术无人机的繁荣，对轻型传感器的需求不断增强，可载于战术小型无人机的微型化实时高分辨雷达成像系统正得到人们的广泛关注，其中宽带收发子系统的性能、功耗、重量和体积对整个雷达系统的微型化起决定性作用。本专利介绍了一种基于FMCW和去调频体制的轻型SAR收发子系统，主要特点是以长脉冲连续波降低发射峰值功率，用模拟去调频降低数据采样率；采用了预失真补偿的数字波形和模拟去调频、数字解调技术，以解决大带宽系统非线性相位失真。该专利显著特点是：宽带幅相失真小，电路简洁，极易微型化。 
实用新型内容
本实用新型是一种宽带连续波雷达收发子系统，涉及合成孔径雷达信号产生与接收技术。收发子系统由发射通道、接收通道、频率合成器组成；其中发射通道由数字信号产生器、射频调制器、功率放大器组成；接收通道由混频组件、数字采集与解调组成。该收发子系统主要特点是：电路简洁，收发通道幅相失真小，成本低，易集成。
本实用新型所采用的技术方案是：一种宽带调频连续波雷达收发子系统，由基带波形产生器1、射频正交调制器2、连续波功率放大器3、频率合成器4、预选滤波及低噪声放大器5、模拟去调频器6、测绘限带滤波器7和数字解调器8组成。
基带波形产生器1产生两路正交基带线性调频信号连接射频正交解调器2，射频正交调制器2将基带信号调制到载频上，连接到连续波功率放大器3，进行功率放大，然后连接到发射天线；接收天线信号连接到预选滤波及低噪声放大器5，对回波信号进行宽带滤波和放大，预选滤波及低噪声放大器5输出连接到模拟去调频器6，模拟去调频器6从连续波功率放大器3耦合部分能量对宽带回波信号进行去调频，模拟去调频器6的输出连接到测绘限带滤波器7的输出对测绘区域外信号进行滤波，测绘限带滤波器7连接数字解调器8，数字解调器8对去调频后信号进行量化采样和数字解调，输出两路正交信号连接至成像处理单元。频率合成器4为基带波形产生器1、数字解调器8输送高稳定时钟，同时为射频正交调制器2输送载频本振。
本实用新型的积极效果是：
由基带波形产生器产生相对窄带的线性调频信号，在射频正交调制器中直接进行射频调制，同时通过正交调制进行带宽倍增，该方法避免了采用常规倍频技术实现带宽倍增，幅相非线性失真小，同时基带波形产生器可对幅相非线性失真进行预失真补偿。模拟去调频从连续波功率放大器直接耦合部分能量对宽带回波信号进行去调频，然后对测绘区域外信号进行滤波，数字解调器对去调频后信号进行量化采样和数字解调，输出两路正交信号连接至成像处理单元。主要特点是：宽带幅相失真小，电路简洁，极易微型化。 
本实用新型主要应用于微型化高分辨率合成孔径雷达侦察系统中，可广泛应用于机载SAR、弹载SAR、星载SAR系统中，同时该技术实现的大带宽信号产生和接收，体积小、功耗低，在多种小平台SAR侦察系统中，如直升机载、无人机载甚至星载等系统中，具有很高的工程实用价值，其社会价值和经济价值十分可观。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理图。
具体实施方式
本实用新型的设计思想是：由基带波形产生器1产生相对窄带的线性调频信号，在射频正交调制器2中直接进行射频调制，同时通过正交调制进行带宽倍增，该方法避免了采用常规倍频技术实现带宽倍增，幅相非线性失真小，同时基带波形产生器1可对幅相非线性失真进行预失真补偿。预选滤波及低噪声放大器5，对回波信号进行宽带滤波和放大，模拟去调频器6从连续波功率放大器3耦合部分能量对宽带回波信号进行去调频，然后连接到测绘限带滤波器7对测绘区域外信号进行滤波，测绘限带滤波器7连接数字解调器8，数字解调器8对去调频后信号进行量化采样和数字解调，输出两路正交信号连接至成像处理单元。
本实用新型的硬件的组成如图1所示：由基带波形产生器1、射频正交调制器2、连续波功率放大器3、频率合成器4、预选滤波及低噪声放大器5、模拟去调频器6、测绘限带滤波器7和数字解调器8组成，其中，基带波形产生器1产生两路正交基带线性调频信号连接射频正交解调器2，射频正交调制器2将基带信号调制到载频上，连接到连续波功率放大器3，进行功率放大，然后连接到发射天线；接收天线信号连接到预选滤波及低噪声放大器5，对回波信号进行宽带滤波和放大，预选滤波及低噪声放大器5输出连接到模拟去调频6，模拟去调频6从连续波功率放大器3耦合部分能量对宽带回波信号进行去调频，然后连接到测绘限带滤波器7对测绘区域外信号进行滤波，测绘限带滤波器7连接数字解调器8，数字解调器8对去调频后信号进行量化采样和数字解调，输出两路正交信号连接至成像处理单元。频率合成器4为基带波形产生器1、数字解调器8提供高稳定时钟，同时为射频正交调制器2输送载频本振。
本实用新型的工作分三个功能，即：1.射频直接调制实现宽带线性调频信号产生；2.发射信号直接耦合实现宽带去调频，去调频后信号进行数字解调。
工作原理及流程： 
1．系统加电，频率合成器4为基带波形产生器1提供高稳定时钟，基带波形产生器2根据系统指令输出不同带宽的基带连续波信号；频率合成器4为射频正交调制器2提供载频本振，射频正交调制器2将基带连续博信号调制到发射载频上，然后连接到连续波功率放大器3进行功率放大。
2．预选滤波及低噪声放大器5对回波信号进行宽带滤波和放大，输出连接到模拟去调频器6，模拟去调频器6从连续波功率放大器3耦合部分能量对宽带回波信号进行去调频，然后连接到测绘限带滤波器7对测绘区域外信号进行滤波，测绘限带滤波器7连接数字解调器8，数字解调器8对去调频后信号进行量化采样和数字解调，输出两路正交信号连接至成像处理单元。

Claims (1)

1.一种宽带调频连续波雷达收发子系统，由基带波形产生器（1）、射频正交调制器（2）、连续波功率放大器（3）、频率合成器（4）、预选滤波及低噪声放大器（5）、模拟去调频器（6）、测绘限带滤波器（7）和数字解调器（8）组成，其特征在于：
基带波形产生器（1）产生两路正交基带线性调频信号连接射频正交解调器（2），射频正交调制器（2）将基带信号调制到载频上，连接到连续波功率放大器（3），进行功率放大，然后连接到发射天线；接收天线信号连接到预选滤波及低噪声放大器（5），对回波信号进行宽带滤波和放大，预选滤波及低噪声放大器（5）输出连接到模拟去调频器（6），模拟去调频器（6）从连续波功率放大器（3）耦合部分能量对宽带回波信号进行去调频，模拟去调频器（6）的输出连接到测绘限带滤波器（7）的输出对测绘区域外信号进行滤波，测绘限带滤波器（7）连接数字解调器（8），数字解调器（8）对去调频后信号进行量化采样和数字解调，输出两路正交信号连接至成像处理单元；频率合成器（4）为基带波形产生器（1）、数字解调器（8）输送高稳定时钟，同时为射频正交调制器（2）输送载频本振。
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