一种小型化、宽带、多通道雷达接收机.doc

一种小型化、宽带、多通道雷达接收机摘 要介绍了一种工作在Ku波段的小型合成孔径雷达接收机。该雷达接收机包含1宽4窄多路接收通道，最大带宽240MHz。可以实现宽带高分辨、多通道GMTI、和差测角、DBF波束零点抗干扰等多种形式。详细分析p 了接收机设计方法。通过采用数字锁相、中频采样，高集成度等技术，实现了系统小型化，该接收机体积288×120×57 mm3，质量2.5kg，功耗35W。采用合理的系统设计解决了信号幅相一致性难题。最大带宽条件下的脉压测试结果说明第一副瓣较主瓣低13dB以下。接收机通过挂飞验证，可以满足雷达系统使用需求。【关键词】：p 合成孔径雷达 接收机 小型化 宽带 多形式 多通道中图分类号：TN957.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914_20_27-0129-02A Miniature Wide-band and Multi-channel Radar ReceiverGUO _ue-feng， FANG Li-jun， MA Jun， ZHANG YanNo.38 Research Institute of CETC， Hefei 230088， ChinaAbstractA miniature synthetic aperture radar receiver in Ku band is introduced.The receiver has multi channels， including one wide-band channel and four narrow-band channels.The ma_imal bandwidth is 240MHz.It supports many functions such as high resolution， GMTI， sum and difference angle measurement， and DBF et.al.The receiver is designed elaborated and miniaturized by technologies of digital phase lock， IF sling and high integration design.The size， quality and power consumption of the receiver are 288×120×57 mm3， 2.5kg and 35W.The litude and phase coherence was solved by optimized system design.The pulse pression was done with the ma_imum bandwidth.The first side lobe suppression is below -13dB.The receiver passed through flight test.It can meet modern radars requirement.Key wordsSynthetic Aperture Radar； Receiver； Miniaturization； Wide-band； Multi-mode； Multi-channel1 引言雷达接收机的主要作用是放大和处理雷达回波信号，广义的接收机包含频率，可以提供全机时钟和本振，以及发射信号波形。随着科学技术的开展，现代军事的竞争需要雷达提供更先进的性能，对雷达接收机的要求主要表达在以下几个方面：小型化高集成度，宽带高分辨率，多形式多通道接收1。小型化、高分辨、多形式工作是合成孔径雷达开展的需要。高分辨率是合成孔径雷达永久的追求之一，但现代合成孔径雷达不仅仅具有高分辨成像功能，还常常综合了动目的检测才能、和差波束定位功能、自适应天线抗干扰等功能，某些雷达为解决宽测绘带与高分辨率的矛盾，还在方位向采用多通道采样。因此“一宽多窄”接收形式是现代多功能合成孔径雷达的通用构造。另外，合成孔径雷达多工作于运动小平台。环境要求需要接收机体积小、重量轻、可靠性高，以进步雷达性能和集成度。特别是有相控阵雷达，更需如此2。本文介绍一种小型化雷达接收机，针对现代合成孔径雷达需求设计，适用于弹载或无人机载平台，可以应对当前主流雷达功能：宽带高分辨形式、多通道GMTI形式、和差测角形式、DBF波束零点抗干扰形式等。雷达接收机最大工作宽带240MHz，包含1宽4窄5个接收通道，体积288×120×57mm3，质量2.5kg，功耗35W。2 系统设计2.1 系统架构按功能划分，接收机主要包含：波形产生、鼓励上变频、频率合成器、接收通道和数据采集，见图1。波形产生和鼓励上变频产生雷达信号，并搬移至发射频率。频率合成器以晶振为参考，提供全机时钟和本振。接收通道有5路，宽带通道的信号带宽包含240MHz、80MHz、40MHz三种，分别对应1m、3m和5m的分辨率。窄带通道有4路，带宽10MHz。数据采集包含多路AD，采样后对窄带信号做数字解调，数据通过光纤输出。系统中预留一条发射到接收的耦合通道，做校准和自闭环测试用。2.2 波形设计雷达数字波形形成主要有两种方法：一是基带产生加正交解调的方法；二是采用DDS技术在中频产生信号。基带产生方法的优点是便于对通道失真进展数字补偿，缺点是数据存储量大，不合适脉宽、带宽、调制方式实时变化的场合。用DDS方式产生波形更为灵敏，这种方法受限于数字电路的程度。好在高速数字电路的迅猛开展，支持了在较高中频直接合成雷达波形。但对于更宽的信号带宽还需要采用一些设计技巧，比方对于DAC器件的瓶颈可以使用跨Nyquist域工作方案，对于FPGA的瓶颈限制可以使用多器件并行处理。第 5 页 共 5 页